MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Bogusław Staniszewski
Określanie właściwości materiałów konstrukcyjnych
i eksploatacyjnych stosowanych w drogownictwie
833[01].O1.04
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
Recenzenci:
mgr inż. Małgorzata Kapusta
mgr inż. Jarosław Sadal
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Bogusław Staniszewski
Konsultacja:
mgr inż. Jolanta Skoczylas
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 833[01].O1.04
 Określanie właściwości materiałów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych stosowanych
w drogownictwie , zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu mechanik
maszyn i urządzeń drogowych.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji  Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
1
SPIS TREÅšCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1. Podział materiałów budowlanych. Właściwości materiałów budowlanych 7
stosowanych w drogownictwie
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 10
4.1.3. Ćwiczenia 11
4.1.4. Sprawdzian postępów 12
4.2. Stopy żelaza i metali nieżelaznych 13
4.2.1. Materiał nauczania 13
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 17
4.2.3. Ćwiczenia 17
4.2.4. Sprawdzian postępów 18
4.3. Materiały kamienne 19
4.3.1. Materiał nauczania 19
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 23
4.3.3. Ćwiczenia 23
4.3.4. Sprawdzian postępów 25
4.4. Spoiwa mineralne 26
4.4.1. Materiał nauczania 26
4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 29
4.4.3. Ćwiczenia 29
4.4.4. Sprawdzian postępów 30
4.5. Betony 31
4.5.1. Materiał nauczania 31
4.5.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 34
4.5.3. Ćwiczenia 35
4.5.4. Sprawdzian postępów 36
4.6. Lepiszcza bitumiczne 37
4.6.1. Materiał nauczania 37
4.6.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 40
4.6.3. Ćwiczenia 40
4.6.4. Sprawdzian postępów 41
4.7. Gospodarka materiałami budowlanymi 42
4.7.1. Materiał nauczania 42
4.7.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 43
4.7.3. Ćwiczenia 43
4.7.4. Sprawdzian postępów 44
5. Sprawdzian osiągnięć 45
6. Literatura 50
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
2
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o określaniu właściwości materiałów
konstrukcyjnych i eksploatacyjnych stosowanych w drogownictwie.
W poradniku zamieszczono:
 wymagania wstępne  wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane, abyś
bez problemów mógł korzystać z poradnika,
 cele kształcenia  wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
 materiał nauczania  wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,
 zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,
 ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
 sprawdzian postępów,
 sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi opanowanie
materiału całej jednostki modułowej,
 literaturę uzupełniającą.
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
3
833[01].O1
Podstawy zawodu
833[01].O1.01
Stosowanie przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy,
ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska
833[01].O1.02
Posługiwanie się dokumentacją
technicznÄ…
833[01].O1.03
Stosowanie praw i pojęć z zakresu
mechaniki, mechatroniki oraz
technologii dróg
833[01].O1.04
Określanie materiałów
konstrukcyjnych
i eksploatacyjnych stosowanych
w drogownictwie
833[01].O1.05
Wytwarzanie elementów maszyn
Schemat układu jednostek modułowych
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
4
2. WYMAGANIA WST
PNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
 korzystać z różnych z
ródeł informacji,
 uczestniczyć w dyskusji, prezentacji i obronie prezentowanego przez siebie stanowiska,
 poczuwać się do odpowiedzialności za zdrowie i życie własne oraz innych,
 stosować podstawowe zasady etyczne (rzetelnej pracy, punktualności, uczciwości,
odpowiedzialności),
 współpracować w grupie z uwzględnieniem podziału zadań.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
5
3. CELE KSZTAA
CENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
- sklasyfikować materiały budowlane,
- określić właściwości materiałów przeznaczonych do budowy dróg i obiektów mostowych,
- ocenić jakość materiałów budowlanych,
- scharakteryzować właściwości metali oraz ich stopów,
- określić właściwości stopów żelaza i metali nieżelaznych,
- scharakteryzować właściwości materiałów kamiennych,
- scharakteryzować właściwości spoiw mineralnych,
- scharakteryzować właściwości betonu,
- scharakteryzować właściwości lepiszczy bitumicznych,
- zastosować zasady racjonalnego i oszczędnego stosowania materiałów budowlanych,
- zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony środowiska podczas prac
z materiałami stosowanymi w budownictwie dróg i mostów.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
6
4. MATERIAA
NAUCZANIA
4.1. Podział materiałów budowlanych. Właściwości materiałów
budowlanych stosowanych w drogownictwie
4.1.1. Materiał nauczania
Materiały budowlane są to według unijnych aktów prawnych i Ustawy Prawo
budowlane  wyroby, wytworzone w celu wbudowania, wmontowania, zainstalowania
czy zastosowania w sposób trwały w obiektach budowlanych.
Przy budowie obiektów można używać materiały i wyroby budowlane, które posiadają:
- certyfikaty zgodności lub deklaracje zgodności z Polską Normą (PN) lub aprobatami
technicznymi,
- atesty.
Aprobata techniczna jest poświadczeniem pozytywnej oceny technicznej wyrobu,
wydanym po przeprowadzeniu odpowiednich badań przez upoważnioną instytucję aprobującą.
Aprobaty dotyczą tylko tych wyrobów, których nie objęto Polską Normą.
Certyfikat zgodności jest to dokument, w którym jedna z upoważnionych instytucji
certyfikujących poświadcza zgodność wyrobu danego producenta z Polską Normą lub normą
europejskÄ… albo z aprobatÄ… technicznÄ….
Deklaracja zgodności to dokument, w którym producent sam potwierdza (biorąc
na siebie odpowiedzialność za prawdziwość potwierdzenia), że cechy wyrobu są zgodne
z PolskÄ… NormÄ… lub aprobatami technicznymi.
Atest to dokument, w którym wytwórca (np. wytwórca konstrukcji stalowej) sam
potwierdza jakość wyrobu i jego zgodność z parametrami zapisanymi w dokumentacji
technicznej tego wyrobu.
Materiały dopuszczone do obrotu i powszechnego stosowania oznaczone są znakiem
bezpieczeństwa wyrobu budowlanego (rys. 1b). Od 1999 roku w wszystkie wyroby
przeznaczone i dopuszczone do obrotu i powszechnego stosowania oznaczone sÄ… znakiem
budowlanym (rys. 1a). Po wejściu Polski do Unii Europejskiej został wprowadzony jest znak
CE (rys. 1c), który zastąpił znak bezpieczeństwa i znak budowlany.
Rys. 1. Oznakowania wyrobów stosowane w budownictwie [7, s. 12]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
7
Materiały budowlane można klasyfikować ze względu na różne kryteria:
Ze względu na sposób otrzymywania rozróżnia się:
- materiały pochodzenia naturalnego: kamień, piasek, drewno i inne,
- materiały pochodzenia przemysłowego: cement, cegły, wapno, beton, szkło, metale,
tworzywa sztuczne i inne.
W zależności od zastosowania:
- konstrukcyjne  przenoszące obciążenia działające na budynek, takie jak: drewno, beton,
stal,
- izolacyjne  chroniące poszczególne elementy budynku przed wilgocią (papy, folie, lepiki),
temperaturą (wełna mineralna, styropian, gazobeton), lub hałasem (wełna mineralna, wata
szklana, płyty korkowe),
- instalacyjne  służące do wykonywania instalacji, takie jak: rury, kształtki, zawory,
przewody elektryczne, grzejniki, kratki wentylacyjne,
- wykończeniowe  służące do wykańczania ścian (wewnątrz i na zewnątrz), podłóg,
sufitów.
W zależności od surowca, z jakiego są zbudowane bądz
wyprodukowane:
- materiały kamienne (skały) i produkty ich przerobu (kruszywa, wełna mineralna i inne),
- ceramika budowlana (cegły, pustaki, dachówki i inne),
- szkło budowlane (szyby, kształtki szklane, wata szklana i inne),
- materiały drewniane i drewnopochodne (deski, bale, klepki, panele podłogowe, sklejka,
płyty wiórowe, płyty pilśniowe i inne),
- wyroby budowlane ze stopów metali (stal zbrojeniowa, kształtowniki, rury, blachy i inne),
- tworzywa sztuczne (folie, styropian, wykładziny ścienne i podłogowe, kleje, tapety i inne),
- kamienie sztuczne (beton, zaprawy budowlane i inne),
 mineralne spoiwa budowlane (wapienne, gipsowe, cementowe),
 lepiszcza (glina, asfalty, smoły, paki),
 inne.
Materiały budowlane stosowane w drogownictwie w zależności od pochodzenia
i stopnia obróbki można podzielić na:
- surowce w stanie naturalnym,
- półfabrykaty otrzymywane z produktów surowych, poddanych wstępnym procesom
technologicznym  czyli obróbce mechanicznej, termicznej lub chemicznej,
- prefabrykaty  czyli gotowe elementy,
- materiały sztuczne, otrzymywane chemicznie z różnych surowców.
Klasyfikację wymienionych materiałów przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Klasyfikacja materiałów stosowanych w drogownictwie [opracowanie własne]
Surowce w stanie Półfabrykaty Prefabrykaty Materiały sztuczne
naturalnym
Kruszywo naturalne: Kruszywo łamane: Wyroby betonowe: Kruszywa żużlowe
Kruszywa spiekane
- żwir - zwykłe - płyty
Żywice syntetyczne
- pospółka - granulowane - krawężniki
Farby i lakiery
Wyroby kamienne - oporniki
- piasek
Materiały izolacyjne
 kostka
Grunty spoiste
- rury
 brukowiec
Drewno
- słupki i słupy
 krawężniki
- poręcze i bariery
 oporniki
Wyroby żeliwne:
Wyroby ceramiczne:
- kraty ściekowe
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
8
- klinkier - pokrywy
- cegła
- dreny
Spoiwa
Lepiszcza
Zaprawy
Masy betonowe
Masy bitumiczne
Zastosowanie materiału w drogownictwie zależy od przeznaczenia obiektu, rodzaju
i wielkości przewidywanych obciążeń, przypuszczalnego okresu eksploatacji i innych
czynników.
Aby zastosować materiały we właściwy sposób, należy znać ich właściwości fizyczne
i mechaniczne, a także umieć ocenić ich jakość. Informacje dotyczące jakości materiałów
określa się na podstawie aprobat, certyfikatów, deklaracji zgodności i atestów, a także można
ją ocenić na podstawie oględzin materiału lub w razie wątpliwości poddać materiał badaniu
laboratoryjnemu. Sposób określania własności materiałów używanych w drogownictwie jest
opisany w następnych rozdziałach niniejszego poradnika. Wszystkie materiały przeznaczone do
budowy dróg powinny spełniać warunki określone w normach. Niedopuszczalne jest
stosowanie materiałów nie spełniających warunków wytrzymałościowych, o niejednolitej
strukturze, nadmiernej nasiąkliwości i tych, których termin przydatności do użycia upłynął.
Swoją wartość mogą też stracić materiały przechowywane w niewłaściwych warunkach.
Materiały budowlane charakteryzują się pewnymi cechami, które decydują
o ich zastosowaniu. Właściwości te nazywa się cechami technicznymi materiałów i dzieli się je
na trzy grupy:
- cechy fizyczne,
- cechy mechaniczne,
- cechy chemiczne.
Cechy fizyczne materiałów budowlanych
GÄ™stość (Á) materiałów. Jest to stosunek masy materiaÅ‚u do jego objÄ™toÅ›ci bez porów.
GÄ™stość pozorna (Áp) jest to stosunek masy materiaÅ‚u do jego objÄ™toÅ›ci Å‚Ä…cznie z porami.
Szczelność (S) to liczba określająca zawartość substancji materiału w jednostce jego
objętości. Oblicza się ją jako stosunek gęstości pozornej do gęstości próbki.
Porowatość (P) to liczba określająca zawartość wolnych przestrzeni (porów) w jednostce
objętości materiału.
Wilgotność (w) to zawartość wilgoci w materiale. Oblicza się ją jako procentowy
stosunek masy wody wchłoniętej przez materiał do masy materiału suchego.
Nasiąkliwość (n) materiałów budowlanych określa się ją procentowo jako największą
ilość wody, którą materiał może wchłonąć.
Nasiąkliwość wagową określa się procentowym stosunkiem masy wody wchłoniętej
przez materiał do jego masy w stanie suchym.
Nasiąkliwość objętościową określa się procentowym stosunkiem masy wody wchłoniętej
przez materiał do jego objętości w stanie suchym.
Stopień nasycenia (s)  to iloczyn masy wody zawartej w wyrobie porowatym i masy
wody w stanie nasycenia (nasiąkliwości).
Przesiąkliwość  to zdolność materiału do przepuszczania wody pod ciśnieniem. Stopień
przesiąkliwości mierzy się w ilością wody w gramach, która przenika pod stałym ciśnieniem
przez powierzchnię 1 cm2 próbki w czasie 1 godziny.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
9
Kapilarność (włoskowatość)  to zdolność podciągania wody przez włoskowate kanaliki
materiału w zetknięciu z wodą. Zjawisko kapilarności jest niekorzystne dla budowli, gdyż
w przypadku powoduje zawilgocenie elementów, a tym samym utratę ich własności
eksploatacyjnych i obniżenie wytrzymałości.
Higroskopijność  to zdolność materiału do wchłaniania wilgoci z otoczenia.
Przewodność cieplna  to zdolność materiału do przewodzenia strumienia cieplnego,
powstającego wskutek różnicy temperatur na jego powierzchniach. Własność tę określa
współczynnik przewodzenia ciepła , równy ilości ciepła przepływającego w czasie 1 godziny
przez jednorodną warstwę materiału o grubości 1 m i powierzchni 1 m2, jeżeli różnica
temperatury po obu stronach warstwy wynosi 1oK.
Rozszerzalność cieplna to własność polegająca na zdolności materiału do zmiany
wymiarów pod wpływem wzrostu temperatury. W praktyce budowlanej istotny jest przyrost
długości prętów i elementów konstrukcji po podgrzaniu w stosunku do długości początkowej.
Cechy mechaniczne materiałów budowlanych
Wytrzymałość na ściskanie Określa się ją jako graniczną wartość naprężeń normalnych,
przy których zostaje zniszczona struktura materiału.
Wytrzymałość na rozciąganie  to największe naprężenie, jakie wytrzymuje próbka
badanego materiału podczas jej rozciągania
Wytrzymałość na zginanie  to naprężenie, które określa stosunek niszczącego
momentu zginajÄ…cego do wskaz
nika wytrzymałości przekroju elementu zginanego.
Jest to cecha istotna dla elementów betonowych, żelbetowych i stalowych.
Odporność na zamrażanie określa się jako odporność materiału na zniszczenie
wywołane zamarzaniem.
Twardość  to zdolność materiału do stawiania oporu przy wciskaniu w nie ciała
o większej twardości.
Sprężystość  to zdolność materiału do przyjmowania pierwotnej postaci po usunięciu
siły, pod wpływem której próbka materiału zmieniła kształt. Dużą sprężystością charakteryzuje
się stal i ta własność jest wykorzystywana w pracy konstrukcji stalowych.
Ścieralność  to podatność materiału na ścieranie, określane jako zmniejszanie wysokości
próbki materiału podczas badania.
Cechy chemiczne materiału określa się wtedy, gry wewnątrz materiału lub na jego
powierzchni zachodzą procesy chemiczne, grożące jego zniszczeniem, uszkodzeniem
lub zmniejszeniem właściwości użytkowych.
4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co należy rozumieć pod pojęciem  materiały budowlane ?
2. W jaki sposób oznacza się zgodnie z prawem unijnym materiały budowlane dopuszczone
do obrotu i powszechnego stosowania?
3. Pod jakim względem można sklasyfikować materiały budowlane?
4. Jak można podzielić materiały budowlane stosowane w drogownictwie?
5. Jakie właściwości powinny posiadać materiały budowlane stosowane w drogownictwie?
6. W jaki sposób można ocenić jakość materiałów do robót drogowych?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
10
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Z zestawu próbek materiałów budowlanych otrzymanych od nauczyciela, wybierz
te, które są materiałami naturalnymi i te, które powstały w wyniku przetworzenia materiałów
naturalnych. Uzasadnij swój wybór.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące materiałów budowlanych,
2) obejrzeć próbki materiałów budowlanych i przeanalizować ich cechy,
3) wybrać z zestawu materiałów te, które powstały w wyniku przetworzenia materiałów
naturalnych,
4) uzasadnić swój wybór.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zestaw próbek materiałów budowlanych,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca materiałów budowlanych.
Ćwiczenie 2
Oceń przydatność otrzymanych od nauczyciela materiałów do robót drogowych
na podstawie ich cech zewnętrzach i informacji, które zostały do nich dołączone. Zaprezentuj
swoje spostrzeżenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące materiałów budowlanych
do robót drogowych,
2) obejrzeć próbki materiałów do robót drogowych i przeanalizować ich cechy,
3) ocenić przydatność materiałów zgodnie z poleceniem w treści ćwiczenia,
4) zaprezentować swoje spostrzeżenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zestaw materiałów do robót drogowych,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca materiałów do robót drogowych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
11
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) zdefiniować pojęcie materiałów budowlanych?
ðð ðð
2) zidentyfikować oznaczenie materiałów budowlanych dopuszczonych
do obrotu i powszechnego stosowania zgodne z prawem unijnym?
ðð ðð
3) sklasyfikować materiały budowlane według różnych kryteriów?
ðð ðð
4) sklasyfikować materiały budowlane stosowane w drogownictwie?
ðð ðð
5) określić właściwości materiałów przeznaczonych do budowy dróg
i obiektów mostowych?
ðð ðð
6) ocenić jakość materiałów stosowanych w drogownictwie?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
12
4.2. Stopy żelaza i metali nieżelaznych
4.2.1. Materiał nauczania
Metale stosowane w budownictwie dzieli siÄ™ na:
- metale żelazne, do których zalicza się stale, staliwa i żeliwa,
- metale nieżelazne, w skład których wchodzą pierwiastki metaliczne bez dodatku żelaza.
Należą do nich aluminium, miedz
, cynk, cyna, ołów, brąz, mosiądz, spiż i inne.
Stopy żelaza otrzymuje się w wyniku stopienia w wielkim piecu rud żelaza z koksem
i topnikami. Produktem tego procesu jest surówka.
Stal otrzymuje się w wyniku dalszego przetopienia surówki w piecach martenowskich lub
elektrycznych. Metodą martenowską otrzymuje się stal zwykłą, zaś w piecach elektrycznych 
wytapia siÄ™ stale stopowe.
Właściwości stali zależą od zawartości w niej węgla. Im więcej węgla w stali, tym większa
jest jego wytrzymałość, twardość i hartowność, zaś mniejsza odporność na korozję,
wydłużenie i udarność. Oprócz węgla stal zawiera siarkę, fosfor, krzem i mangan. Krzem
wpływa na własności stali podobnie jak węgiel, siarka powoduje kruchość stali, a fosfor obniża
jej plastyczność i udarność. Chrom i nikiel chronią stal przed korozją.
W budownictwie i drogownictwie wykorzystuje się stal ze względu na jej właściwości
fizyczne i mechaniczne. Stal ma dużą rozszerzalność, przewodność ciepła i dz
więków.
Pod wpływem nagrzania do temperatury 500oC stal traci swoją wytrzymałość. Próbka stalowa
poddana rozciąganiu pracuje do pewnego momentu sprężyście, a następnie plastycznie.
Zjawisko sprężystej pracy stali i plastycznego płynięcia oddaje wykres rozciągania próbki
stalowej (rys. 2).
Rys. 2. Wykres rozciÄ…gania stali [7, s. 152]
Własności wytrzymałościowe stali bada się poddając próbkę stalową próbie rozciągania.
Do własności wytrzymałościowych stali należą:
- wytrzymałość doraz
na na rozciÄ…ganie,
- umowna granica plastyczności,
- wydłużenie względne,
- moduł sprężystości.
Wytrzymałość doraz
na na rozciąganie (Rm), to naprężenia odpowiadające największej sile
obciążającej (Fm), uzyskanej w czasie przeprowadzania próby rozciągania, odniesionej
do pierwotnego przekroju (Ao).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
13
Umowna granica plastyczności (R0,2) oznacza naprężenie, przy którym powstaje
wydłużenie trwałe równe 0,2%.
Wydłużenie względne  jest to przyrost długości pomiarowej próbki po jej zerwaniu,
odniesiony do jej pierwotnej długości pomiarowej, wyrażony w procentach.
Moduł sprężystości to stosunek naprężenia do odpowiadającego mu wydłużenia
jednostkowego o zakresie, w którym krzywa rozciągana jest linią prostą
Własności mechaniczne stali to:
- granica plastyczności,
- wytrzymałość na rozciąganie.
Wartości liczbowe dla poszczególnych stali przedstawia tabela 2.
Tabela 2. Własności mechaniczne stali [7, s. 153]
Granica plastyczności Wytrzymałość na rozciąganie
Znak stali Re [MPa] Rm [MPa]
St0S 185÷195 300÷340
St3SX
St3SY 215÷235 360÷400
St3S
St3SV, St3W
St4VX
St4VY 245÷255 410÷420
St4V,St4W
Stal produkowana jest w kilku gatunkach, a każdemu z nich nadano odpowiednie
oznaczenie. Według PN EN 10027 1:1994 znaki stali określa się następująco:
- stale niestopowe (zawierające do 0,25% węgla)  np.: St0S, St3SX, St3SY, St3S,
- stale niskostopowe (zawierające oprócz żelaza i węgla do 1,5% innego pierwiastka),
np.: 18G2, 18G2A.
Stale odporne na korozjÄ™ np.: 10HAV, 10HAH, stosowane sÄ… do konstrukcji specjalnych.
Znak stali niestopowych zawiera na początku litery ST, po których występuje cyfra
określająca gatunek stali (0, 3, 4, 5, 6 lub 7). Występująca następnie litera S oznacza
przydatność stali do konstrukcji spawanych, litera V  oznacza obniżoną zawartość węgla,
natomiast W  obniżoną zawartość węgla, fosforu i siarki). Litera V lub W występująca
na końcu znaku stali oznacza, że stal jest przydatna do spawania. Literaxwystępująca na końcu
znaku stali oznacza stal nieuspokojoną, a litera Y  stal półuspokojoną.
Znaki stali stopowych składają się z liczby, która określa średnią zawartość węgla
(w setnych częściach procenta) i liter oznaczających udział składników stopowych. Tak więc
mangan oznaczono literÄ… G, krzem  S, Chrom  H, nikiel  N, miedz
 Cu. Dodana do znaku
stali liczba 2 oznacza, że zwartość składnika stopowego wynosi od 1% do 2%.
Stale przeznaczone do zbrojenia konstrukcji dzieli się na klasy. Według PN 89/H
84023 oraz PN H 84023 6/A1:1996 wyróżnia się następujące klasy stali A 0, A I, A II, A
III, A III N (tabela 3).
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
14
Tabela. 3. Klasy i gatunki stali zbrojeniowej stosowane w budownictwie wg PN B 03264:2002
[opracowanie własne]
Klasy stali Gatunki stali Nominalna średnica prętów [mm]
A 0 St0S b
St3SX b
4,5  40
A I St3SY b
St3S b
St50B
6  32
A II 18G2 b
20G2Y b 6  28
25G2S 6  40
A III 35G2Y 6  20
34GS 6  32
A IIIN 20G2VY b 6  28
Ze stali klas A 0 i A I wykonuje się pręty gładkie, natomiast ze stali wyższych klas pręty
żebrowane: spiralnie A II i w jodełkę A III.
W budownictwie stosuje się: stal zbrojeniową (walcówka, pręty, druty), blachy (płaskie,
faliste, trapezowe), kształtowniki i rury walcowane, kształtowniki gięte na zimno, kraty i płyty
pomostowe (wciskane, zgrzewane, profilowane), siatki (plecione  Rabitza, cięto ciągnione
 Ledóchowskiego, ślimakowe), liny oraz łączniki (gwoz
dzie, wkręty, kołki wstrzeliwane,
śruby, kotwy, nity, złącza do drewna, tuleje stożkowe, kausze, zaciski linowe), pokazane
na rysunku 3.
Rys. 3. Stal kształtowa stosowana w budownictwie [7, s. 155, 157]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
15
Staliwa to stopy żelaza z węglem (którego zawartość nie przekracza 2%) i innymi
pierwiastkami, takimi jak mangan, krzem, chrom, nikiel, miedz
, molibden. Górna granica
zawartości pierwiastków stopowych jest ściśle określona.
Żeliwo to stop żelaza o zawartości ponad 2% węgla z takimi pierwiastkami, jak krzem,
mangan, fosfor, siarka. Rozróżnia się żeliwo ciągliwe białe i żeliwo ciągliwe czarne, a także
żeliwo szare. Znak żeliwa ciągliwego zawiera najważniejsze jego cechy mechaniczne.
Na przykład żeliwo ciągliwe białe oznaczone jako 350 4 ma wytrzymałość na rozciąganie
350 MPa i wydłużenie minimalne 4% (tabela 4).
Tabela 4. Właściwości mechaniczne żeliwa ciągłego [opracowanie własne na podstawie 7, s. 154]
Właściwości żeliwa
Znaki żeliwa ciągłego Wytrzymałość na Maksymalna twardość
Wydłużenia minimalne
rozciąganie określana metodą [HB]
[%]
[MPa]
Żeliwo białe
350  4 350 4 230
360  12 360 12 200
400  5 400 5 220
& & & &
& & & &
Żeliwo czarne
300  6 300 6 150
350  10 350 10 150
450  6 450 6 150 ÷ 200
& & & &
Tabela 5. Cechy techniczne żeliwa ciągłego [opracowanie własne na podstawie 7, s. 155]
Wytrzymałość Twardość Gęstość minimalna
Gatunek na rozciÄ…ganie wg [HB] [%]
Z1X   6,8
Z1 100 100 185 ÷ 205 6,8
Z1 150 150 201 ÷ 241 7,0
Z1 200 200 216 ÷ 255 7,1
& & & &
Stopy metali nieżelaznych stosowane w budownictwie, to:
- stopy glinu (tzw. stopy aluminium),
- stopy miedzi,
- stopy ołowiu,
- oraz metale kolorowe,takie jak cynk i cyna.
O zastosowaniu stopów metali nieżelaznych w budownictwie decydują między innymi ich
własności mechaniczne. W wysokiej temperaturze (powyżej 150oC) następuje spadek
wytrzymałości na rozciąganie i obniżenia granicy plastyczności. Stopy miedzi są podatne
na obróbkę plastyczną na gorąco i na zimno. Stopy ołowiu są podatne na obróbkę plastyczną.
Mają też własności izolujące przed promieniowaniem.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
16
4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jak można podzielić metale stosowane w budownictwie?
2. Które metale należą do metali żelaznych?
3. Które metale należą do metali nieżelaznych?
4. Co to jest surówka i do czego służy?
5. W jakich piecach otrzymuje się stale zwykłe, a w jakich stopowe?
6. Jakie są własności fizyczne stali?
7. Jakie są własności mechaniczne stali?
8. Jak zbudowany jest znak stali niestopowej?
9. Jak zbudowany jest znak stali stopowej?
10. Jakie wyróżnia się klasy stali?
11. Co to jest staliwo?
12. Co to jest żeliwo?
13. Jakie stopy metali nieżelaznych stosuje się w budownictwie?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ gatunek stali, na podstawie oznaczenia wskazanego przez nauczyciela. Wyjaśnij
wszystkie symbole widniejÄ…ce w znaku stali.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące stali,
2) przeanalizować zadane Ci przez nauczyciela oznaczenie stali,
3) wyjaśnić wszystkie symbole widoczne w znaku stali.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- plansza zawierajÄ…ca oznaczenia stali,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca stopów żelaza i metali nieżelaznych.
Ćwiczenie 2
Określ właściwości żeliwa i jego cechy techniczne, na podstawie oznaczenia wskazanego
przez nauczyciela. Wykorzystaj w tym celu niezbędne tabele, które odnajdziesz w materiałach
dydaktycznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące żeliwa,
2) przeanalizować wskazane Ci przez nauczyciela oznaczenie żeliwa,
3) określić właściwości żeliwa i jego cechy techniczne, posługując się tabelami zawartymi
w materiałach dydaktycznych.
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
17
Wyposażenie stanowiska pracy:
- tabele właściwości mechanicznych i cech technicznych żeliwa,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca stopów żelaza i metali nieżelaznych.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wymienić metale żelazne i nieżelazne stosowane w budownictwie?
ðð ðð
2) wyjaśnić, z czego otrzymuje się stal?
ðð ðð
3) wymienić własności fizyczne stali?
ðð ðð
4) wyjaśnić znak stali?
ðð ðð
5) zdefiniować, co to jest staliwo?
ðð ðð
6) zdefiniować, co to jest żeliwo?
ðð ðð
7) wymienić stopy metali stosowane w budownictwie?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
18
4.3. Materiały kamienne
4.3.1. Materiał nauczania
Naturalne materiały kamienne stosowane w drogownictwie to:
- skały po obróbce (płyty kamienne, krawężniki, brukowiec, kostki, kamień łamany),
- po mechanicznej przeróbce  tłuczeń, kliniec, grys,
- kruszywa rozdrobnione w sposób naturalny.
Sztuczne materiały kamienne również stanowią dużą grupę materiałów stosowanych
w drogownictwie. Najczęściej wykorzystuje się:
- kostkÄ™ drogowÄ… produkowanÄ… metodÄ… wibroprasowania,
- kruszywa sztuczne, takie jak keramzyt, glinoporyt, gralit, łupkoporyt, popiołoporyt,
pumeks hutniczy, żużel granulowany, elporyt, popiół lotny i inne.
Znajomość pochodzenia, budowy skał i zawartości minerałów, sposób ich rozpoznawania
są niezbędne w drogownictwie. Ze względu na sposób powstawania skał, wyróżnia się:
- skały magmowe (głębinowe, wylewne, żyłowe),
- skały osadowe (okruchowe, chemiczne, organogeniczne),
- skały metamorficzne, które powstały w wyniku przeobrażenia skał magmowych
lub osadowych.
W budownictwie drogowym najczęściej stosuje się kruszywo wytwarzane ze skał
magmowych, takich jak granity i bazalty, które charakteryzuje wysoka wytrzymałość.
Kruszywa ze skał osadowych, takich jak dolomity, wapienie i piaskowce również znajdują
zastosowanie w drogownictwie. Z grupy skał metamorficznych najczęściej stosuje się kwarcyt,
serpentynit i gnejs.
Wymienione skały zbudowane są z minerałów, które wpływają na cechy materiałów
kamiennych, istotne z punktu widzenia zastosowania w określonych warunkach
wytrzymałościowych lub pogodowych. Do najbardziej rozpowszechnionych minerałów skał
stosowanych w budownictwie i drogownictwie należą:
- kwarc, występujący w postaci bezbarwnych, przezroczystych lub szarych
nieprzezroczystych ziarn krystalicznych,
- ortoklaz, który tworzy kryształy o charakterystycznych płaszczyznach łupliwości,
- plagioklaz kwaśny, tworzący białe, matowe kryształy,
- plagioklaz zasadowy, który tworzy duże, ciemne kryształy o charakterystycznym
prążkowaniu.
- mika, występująca w postaci błyszczących blaszek,
- i inne.
W drogownictwie ważna jest też umiejętność rozpoznawania skał na podstawie ich
struktury, czyli cech określających sposób wykształcenia, wielkość, formę i wzajemne
powiązania minerałów skałotwórczych. Wyróżnia się następujące rodzaje struktur: ziarnistą,
krystaliczną, szklistą, porfirową. I tak, dla przykładu zostaną podane niżej cechy niektórych
skał, dzięki którym łatwiejsze będzie ich rozpoznawanie:
- granity  to skały głębinowe o strukturze drobno, średnio lub grubokrystalicznej,
składające się głównie z kwarcu, skalenia i miki. Mają barwę szarą (od jasnej do ciemnej),
różową, żółtawą. W drogownictwie rozpowszechniony jest głównie granit strzeliński,
- sjenity  to skały magmowe głębinowe o strukturze średniokrystalicznej. Ich skład
mineralny zbliżony jest do granitów, lecz są bardziej ubogie w krzemionkę, Mają barwę
czarną z białymi plamkami skaleni,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
19
- porfiry  to skały magmowe wylewne o strukturze drobnokrystalicznej i barwie
czerwonej lub brunatnej,
- bazalty  to skały wylewne strukturze skrytokrystalicznej, które powstały z magmy. Mają
barwÄ™ ciemnoszarÄ… lub czarnÄ…,
- piaskowce  to skały osadowe o barwie jasnoszarej lub żółtawej. Mają strukturę średnio
i drobnokrystalicznÄ… a spoiwo krzemianowo wapienne,
- wapienie  to skały osadowe o barwie szarej i strukturze drobnokrystalicznej,
- gnejsy  to skały metamorficzne o strukturze ziarnistej. Składają się głównie z kwarcu,
skaleni i miki. MajÄ… barwÄ™ szarÄ…,
- w drogownictwie stosuje się jeszcze wiele innych skał, które głownie stanowią surowiec
do produkcji kruszyw.
Aby poprawnie stosować materiały kamienne w drogownictwie, należy poznać ich
własności.
Ciężar objętościowy materiałów sypkich należy do cech fizycznych kruszyw i nazywany
jest też gęstością nasypową. Określa się go jako stosunek masy kruszywa do jego objętości.
Objętość kruszywa wyznacza się w objętościomierzu (lub naczyniu o określonej objętości)
Gęstość nasypową wyznacza się dla materiałów sypkich w stanie luz
nym i zagęszczonym.
Badanie gęstości nasypowej kruszywa poprzedza się ważeniem cylindra. Następnie
napełnia się go, aż do utworzenia ponad brzegiem cylindra stożka  bez ubijania. Nadmiar
kruszywa zgarnia się listewką, a następnie całość waży się z dokładnością do 1% i notuje
wynik.
Wyliczenie gęstości nasypowej wykonuje się dzieląc masę kruszywa przez objętość.
Określenie gęstości nasypowej jest przydatne podczas ustalania liczby środków transportu
lub ustalania wielkości placów składowych na kruszywo.
Ciężar objętościowy materiałów zwartych jest cechą fizyczną i nazywa się go również
gęstością pozorną. Określa się go jako masę jednostki objętości danego materiału wraz
z porami.
m kg
îÅ‚ Å‚Å‚
=
p
3
ïÅ‚m śł
V
ðÅ‚ ûÅ‚
gdzie:
- m  masa próbki,
- V  objętość próbki.
Aby określić gęstość pozorną materiału o kształtach regularnych należy go zważyć,
obliczyć jego objętość i wykonać obliczenie według powyższego wzoru.
Jeśli zaś materiał ma kształt nieregularny i niemożliwe jest obliczenie jego objętości,
to należy ją wyznaczyć w wodzie, w cylindrze pomiarowym, po uprzednim powleczeniu próbki
parafiną. Można też całkowicie nasączyć próbkę wodą, zważyć ją, a następnie dokonać
ważenia ponownie próbki zanurzonej w wodzie. Objętość próbki jest równa objętości wypartej
przez niÄ… wody.
m1 - m2
V = [m3]
w
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
20
gdzie:
- m1  masa nasączonej próbki w powietrzu, kg,
- m2  masa próbki w wodzie, kg,
kg
-  gęstość wody = 1000 .
w
m3
Znajomość gęstości pozornej przydatna jest do określania ciężarów objętościowych
materiałów.
Nasiąkliwość materiałów budowlanych należy do grupy cech fizycznych. Określa
się ją procentowo jako największą ilość wody, którą materiał może wchłonąć. Obliczenia
nasiąkliwości wagowej dokonuje się w oparciu o pomiar masy materiału suchego
i nasączonego wodą i zastosowaniu niżej zamieszczonego wzoru:
mn - m
nw = Å"100[%]
m
gdzie:
- mn  masa próbki nasiąkniętej woda,
- m  masa suchej próbki.
Nasiąkliwość objętościową materiału oblicza się stosując wzór:
mn - m
n0 = Å"100[%]
v
gdzie:
- mn  masa próbki nasiąkniętej woda,
- m  masa suchej próbki.
- V  objętość próbki.
Cecha nasiąkliwości materiału kamiennego decyduje o możliwości jego zastosowania
w zmiennych warunkach wilgotnościowych i termicznych. Materiały budowlane, które mają
dużą nasiąkliwość nie mogą być stosowane w ujemnych temperaturach otoczenia, gdyż maleje
wówczas ich wytrzymałość na ściskanie i niejednokrotnie ulegają zniszczeniu mrozowemu.
Wytrzymałość na ściskanie należy do najistotniejszych cech mechanicznych materiałów
budowlanych. Określa się ją jako graniczną wartość naprężeń normalnych, przy których zostaje
zniszczona struktura materiału. Wytrzymałość materiału na ściskanie oblicza się jako stosunek
siły ściskającej do powierzchni próbki.
Fn
Rc = [MPa]
A
gdzie:
- Fc  siła niszcząca, działająca wzdłuż osi pionowej badanej próbki, prostopadle
do przekroju poprzecznego A, wyrażana w niutonach [N],
- A  pole przekroju poprzecznego próbki, prostopadłego do kierunku działania siły,[m2].
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
21
W zależności od wytrzymałości skał stosuje się różną wielkość i kształt próbek.
Wytrzymałość skał mniejszą od 40 MPa bada się na próbkach sześciennych 5x5x5 cm. Jeśli
badany materiał ma większą wytrzymałość niż 40 MPa, to do badań (według PN EN
1926:2001) można stosować próbki o wymiarach 7x7x7 cm lub próbki w kształcie walca
o średnicy i wysokości 7 cm. Próbkę badanego materiału umieszcza się osiowo między płytami
dociskowymi prasy wytrzymałościowej i poddaje obciążenia, odczytując na mierniku
wskazanie wartości siły niszczącej.
Uziarnienie kruszyw naturalnych (według PN EN 933 1:2000) określa zawartość
poszczególnych frakcji kruszywa w jego ogólnej masie. Oznaczenie uziarnienia kruszyw
naturalnych wykonuje się przesiewając próbkę kruszywa przez znormalizowany zestaw sit
o określonych wymiarach oczek. Do badań należy przyjąć trzy próbki zróżnicowane pod
względem masy w następujący sposób:
- kruszywo drobne  800 g,
- kruszywo grube  12600 g,
- kruszywo bardzo grube  20000 g.
Każdą z próbek należy wysuszyć do ustalonej masy, a następnie podzielić na kilka części
i każdą z nich przesiać przez zestaw sit, które mają zróżnicowany wymiar oczek (tabela 6).
Przesiewanie należy rozpocząć, wsypując próbkę na sito o największych oczkach. Pozostałość
kruszywa na każdym z sit oraz kruszywo w dolnej skrzynce należy zważyć osobno i obliczyć
procentowy udział każdej frakcji w ogólnej masie próbki kruszywa. Ostateczny wynik
powinien byś średnią arytmetyczną z trzech oznaczeń.
Tabela 6. Wymiary oczek sit do przesiewania kruszywa [7, s.251]
Rodzaj kruszywa Wymiary oczek sit [mm]
Kruszywo drobne 0,063
0,125
0,25
0,5
1,0
2,0
4,0
Kruszywo grube 8,0
16,0
31,5
63,0
Po wykonaniu badania można sporządzić wykres uziarnienia kruszywa (rys. 4).
Rys. 4. Wykres uziarnienia kruszywa [7, s. 251]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
22
Zawartość zanieczyszczeń pyłów mineralnych w kruszywach (wg PN 78/B 06714.13)
przeprowadza po wysuszeniu do stałej masy próbki kruszywa w suszarce w temperaturze
105oC. Do badań przyjmuje się trzy próbki zróżnicowane pod względem masy następująco:
- kruszywo drobne  500 g,
- kruszywo grube  1000 g,
- kruszywo bardzo grube  2000 g.
Wysuszoną próbkę należy wsypać do zestawu metalowych sit o oczkach 0,063 mm
i przemywać wodą. Po zakończeniu przemywania pozostałość na sicie należy wysuszyć
i zważyć. Wysuszyć i zważyć należy też kruszywo pozostałe po przemywaniu. Następnie
oblicza się procentowy ubytek masy próbki czyli zawartość pyłów w próbce. Ostateczny wynik
powinien byś średnią arytmetyczną z dwóch oznaczeń.
4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie naturalne materiały kamienne mają zastosowanie w drogownictwie?
2. Jakie sztuczne materiały kamienne mają zastosowanie w drogownictwie?
3. Jak dzieli się skały ze względu na ich pochodzenie?
4. Z których skał wykonuje się kruszywa przeznaczone do stosowania w drogownictwie?
5. Jakie minerały występują w skałach stosowanych w drogownictwie?
6. Dzięki jakim cechom zewnętrznym można rozpoznać granit?
7. W jaki sposób można wyznaczyć ciężar objętościowy materiałów sypkich?
8. W jaki sposób można wyznaczyć ciężar objętościowy materiałów zwartych?
9. W jakim celu bada się nasiąkliwość materiałów budowlanych?
10. W jakim celu bada się wytrzymałość na ściskanie materiałów budowlanych?
11. Jak przebiega badanie uziarnienia kruszywa?
12. W jaki sposób można oznaczyć zawartość zanieczyszczeń pyłów mineralnych w danym
kruszywie?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przeprowadz
oznaczenie uziarnienia kruszywa wskazanego przez nauczyciela.
Zaprezentuj wynik ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące badania kruszyw,
2) przygotować stanowisko laboratoryjne do oznaczania uziarnienia kruszywa zgodnie
z warunkami bezpieczeństwa i higieny pracy,
3) przygotować trzy próbki kruszywa do badania, zgodnie z normą i instrukcją wykonywania
badania,
4) wysuszyć każdą z próbek do stałej masy, a następnie zważyć,
5) podzielić każdą próbkę na części, kolejno umieszczać na sicie o największych oczkach
i stopniowo przesiewać,
6) zważyć kolejno wszystkie otrzymane frakcje i pozostałość ze skrzynki dolnej,
7) obliczyć kolejno procentowy udział każdej fakcji w ogólnej masie próbki,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
23
8) powtórzyć badanie trzykrotnie,
9) wyliczyć średnią arytmetyczną z trzech oznaczeń,
10) uprzątnąć stanowisko pracy,
11) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- próbka kruszywa,
- znormalizowany zestaw sit,
- suszarka laboratoryjna,
- naczynia laboratoryjne i sprzęt pomocniczy (łopatka),
- waga laboratoryjna,
- notatnik,
- przybory do pisania,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca kruszyw i badań laboratoryjnych.
Ćwiczenie 2
Przeprowadz
oznaczenie zawartości pyłów mineralnych w kruszywie wskazanym przez
nauczyciela. Zaprezentuj wynik ćwiczenia.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące badania kruszyw,
2) przygotować stanowisko laboratoryjne do oznaczania uziarnienia kruszywa zgodnie
z warunkami bezpieczeństwa i higieny pracy,
3) przygotować trzy próbki kruszywa do badania, zgodnie z normą i instrukcją wykonywania
badania,
4) wysuszyć do stałej masy każdą z próbek, a następnie zważyć,
5) wsypać próbkę do zestawu sit o oczkach 0,063 mm,
6) przemyć próbkę wodą,
7) wysuszyć pozostałość na sicie,
8) zważyć pozostałość na sicie,
9) przesypać do zlewki pozostałe kruszywo i przepłukać,
10) wysuszyć je do stałej masy i zważyć,
11) obliczyć procentową zawartość w próbce cząstek pylastych,
12) powtórzyć badanie dwukrotnie,
13) uprzątnąć stanowisko pracy,
14) zaprezentować wynik ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- próbka kruszywa,
- woda,
- zestaw do przemywania kruszywa,
- suszarka laboratoryjna
- naczynia laboratoryjne i sprzęt pomocniczy (łopatka),
- waga laboratoryjna,
- notatnik,
- przybory do pisania,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca kruszyw i badań laboratoryjnych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
24
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wymienić materiały kamienne stosowane w drogownictwie?
ðð ðð
2) dokonać podziału skał ze względu na pochodzenie?
ðð ðð
3) wymienić nazwy minerałów występujących w skałach stosowanych
w drogownictwie?
ðð ðð
4) oznaczyć ciężar objętościowy materiałów sypkich?
ðð ðð
5) oznaczyć ciężar objętościowy materiałów zwartych?
ðð ðð
6) wyznaczyć wytrzymałość na ściskanie kostki kamiennej?
ðð ðð
7) przeprowadzić oznaczenie uziarnienia kruszywa?
ðð ðð
8) wyznaczyć w kruszywie zawartość zanieczyszczeń pylastych?
ðð ðð
9) rozpoznać skały?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
25
4.4. Spoiwa mineralne
4.4.1. Materiał nauczania
Spoiwa mineralne  to sproszkowane i wypalone materiały, które po wymieszaniu
z wodą wiążą i twardnieją, dzięki zachodzącym w nich reakcjom chemicznym.
Wyróżnia się spoiwa powietrzne i hydrauliczne.
Spoiwa powietrzne po zarobieniu wodą wiążą i twardnieją wyłącznie na powietrzu.
Zalicza siÄ™ do nich wapno budowlane i gips budowlany.
Spoiwa hydrauliczne po zarobieniu wodą wiążą i twardnieją zarówno na powietrzu i pod
wodą. Do spoiw hydraulicznych należą: wapno hydrauliczne, cementy portlandzkie i cementy
hutnicze.
Spoiwa wapienne
Wapno budowlane niegaszone (wg PN B 30020:1999) otrzymuje siÄ™ przez wypalanie
kamienia wapiennego w temperaturze 950÷1050oC. Po zmieleniu stosowane jest do różnych
procesów budowlanych. Wapno w bryłach stosuje się do produkcji ciasta wapiennego.
Wapno gaszone uzyskuje podczas gaszenia wapna wodą użytą w nadmiarze. Proces ten
wykonuje się w dołach kopanych w gruntach zwięzłych. Okres gaszenia wapna
przeznaczonego do różnych robót budowlanych jest różny (np. 2 tygodnie dla wapna
przeznaczonego do robót murarskich i 2 miesiące dla wapna przeznaczonego do robót
tynkarskich). Ciasto wapienne w dołach wymaga ochrony przed mrozem, deszczem
i wysychaniem. Ciasto wapienne  zgodnie z normą PN B 30020:1999 ma kolor biały, lekko
żółty lub szary. Powinno być lepkie, tłuste i jednolite.
Wapno hydratyzowane uzyskuje się przez gaszenie wapna palonego w sposób
przemysłowy, małą ilością wody (ok. 65% masy wapna). Następnie miele się je na proszek
i pakuje oraz przechowuje w workach.
Wapno pokarbidowe jest produktem ubocznym powstajÄ…cym przy produkcji acetylenu
z karbidu. Stosowane jest do zapraw, wyłącznie do murowania.
Spoiwa wapienne majÄ… zastosowanie do:
- produkcji zapraw murarskich i tynkarskich,
- produkcji mieszanek betonowych,
- produkcji pustaków, bloczków ściennych, cegły i innych materiałów budowlanych,
- jako plastyfikatory.
Spoiwa gipsowe
Na potrzeby budownictwa produkuje siÄ™
- gips budowlany,
- gipsy specjalne: gips szpachlowy, gips tynkarski, i klej gipsowy.
Gips budowlany otrzymuje się ze skały gipsowej wyprażonej w temperaturze ok.200oC
i zmielenie produktu wypalania. Produkuje siÄ™ gips budowlany grubo mielony i drobno
mielony. Gips budowlany wykorzystuje się do sporządzania zaczynów, zapraw, betonów
oraz do wykonywania drobnych elementów budowlanych  np. sztukaterii.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
26
Nie powinno się go stosować do wyrobów mających kontakt ze stalą, gdyż powoduje
on jej korozję. Gips zarobiony wodą szybko wiąże i twardnieje, a pod wpływem wilgoci traci
swoje właściwości wytrzymałościowe. Dlatego spoiwa gipsowe należy przechowywać
w warunkach suchych.
Gipsy specjalne: szpachlowe (do szpachlowania i spoinowania), tynkarskie (do tynków
wewnętrznych) i kleje gipsowe (P  do klejenia prefabrykatów gipsowych, T  do osadzania
płyt kartonowo-gipsowych).
Do istotnych, najczęściej badanych cech gipsu należą: wytrzymałość na zginanie,
wytrzymałość na ściskanie i czas wiązania.
Badanie wytrzymałości gipsu na zginanie przeprowadza się na gipsowych beleczkach
o wymiarach 4x4x16 cm po upływie 2 godzin od ich wysuszenia w temperaturze 40oC.
Beleczkę układa się na podporach o rozstawie 10 cm, a następnie obciąża siłą skupioną
w środku jej rozpiętości, aż do chwili zniszczenia. Następnie dokonuje się obliczenia naprężeń
niszczÄ…cych.
Badanie wytrzymałości gipsu budowlanego na ściskanie przeprowadza
się na połówkach beleczek. Siłę ściskającą przekazuje się na próbkę przy użyciu podkładek
metalowych o powierzchni 25 cm2, aż do momentu zniszczenia próbki. Następnie dokonuje się
obliczenia wytrzymałości na ściskanie.
Czas wiązania gipsu budowlanego wykonuje się na próbce o konsystencji wynoszącej
18 cm w aparacie Vicata. Do ustalonej ilości wody dodaje się gips, miesza, a następnie
wypełnia pierścień aparatu Vicata. Początek wiązania określa się od chwili zmieszania gipsu
z wodą aż do chwili, gdy igła aparatu swobodnie opuszczona penetrując próbkę, po raz
pierwszy nie dochodzi do dna na odległość 2 mm. Koniec wiązania określa się liczbą minut
liczonych od chwili zmieszania gipsu z wodą, aż do chwili, gdy swobodnie opuszczona igła
aparatu Vicata zanurzy się w badanej próbce nie głębiej, niż na 1 mm. Jako wynik pomiaru
przyjmuje się średnią z dwóch wykonanych oznaczeń.
Spoiwa hydrauliczne
Wapno hydrauliczne otrzymuje siÄ™ w wyniku wypalenia wapieni marglistych lub margli,
które następnie gasi się małą ilością wody i poddaje zmieleniu na proszek. Pakowane
i przechowywane jest w workach papierowych. Używane jest do robót murarskich do murów
fundamentowych i sporządzania betonów niskich klas.
Cement portlandzki powszechnego użytku otrzymuje się ze zmielonego klinkieru
cementowego z dodatkiem kamienia gipsowego lub żużla, popiołu czy pucolany.
Produkuje się wiele rodzajów cementów portlandzkich powszechnego użytku, a ich nazwy
zależą od rodzajów głównych składników dodawanych podczas produkcji cementów. Cementy
portlandzkie różnią się między sobą cechami wytrzymałościowymi, które oznacza się klasami
(odzwierciedlajÄ… je symbole cyfrowe). Klasa cementu odpowiada liczbowo minimalnym
wymaganiom wytrzymałościowym na ściskanie normowej zaprawy, wyrażonym w MPa, po 28
dniach twardnienia.
Cement portlandzki biały produkuje się z surowców o małej zawartości tlenku żelaza
oraz tlenków barwiących. Proces wypalania klinkieru przebiega przy użycia paliw
bezpopiołowych. W skład cementu portlandzkiego białego wchodzi klinkier, cement
portlandzki, gips, dodatki wybielające  niepogarszające własności spoiwa.
Cement portlandzki biały stosowany jest do robót elewacyjnych, wykonywania elementów
dekoracyjnych i do produkcji cementu kolorowego.
Cement murarski otrzymuje siÄ™ w wyniku zmielenia klinkieru, kamienia gipsowego,
dodatków hydraulicznych, pucolan i kamienia wapiennego. Stosuje się go zapraw murarskich,
tynkarskich i sporządzania betonów niskich klas.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
27
Cement może być dostarczany na budowę luzem i magazynowany w zasobnikach. Pakuje
się go również w worki po 25 kg, które znakuje się w umowny sposób. Oprócz tego worki
powinny być znakowane w sposób u umożliwiający szybkie identyfikowanie istotnych
informacji o cemencie. W czasie transportu, przeładunku i magazynowania cement należy
chronić przed wilgocią. W wilgotnym cemencie rozpoczyna się jego hydratacja, póz
niej ulega
on zbryleniu i traci swoje własności wytrzymałościowe. Cement pakowany w worki powinien
być składowany w magazynach zamkniętych, suchych i przewiewnych, na drewnianym
podłożu zabezpieczonym przed wilgocią. Worki powinny być układane w stosy maksymalnie
po 10 sztuk, w odległości ok. pół metra od ściany zewnętrznej magazynu. Między stosami
powinien być odstęp umożliwiający swobodne przechodzenia i pobieranie worków
z cementem. Ze stosów pobiera się cement o najkrótszym okresie przydatności do użycia.
Do istotnych, najczęściej badanych cech cementu należą: wytrzymałość na zginanie,
wytrzymałość na ściskanie i czas wiązania.
Oznaczanie wytrzymałości cementu na ściskanie przeprowadza się na beleczkach
z zaprawy normowej, która składa się z jednej części wagowej badanego cementu i trzech
części wagowych piasku i połowy części wagowej wody. Z przygotowanej zaprawy formuje
się beleczki o wymiarach 4x4x16 cm, które przechowuje się w kąpieli wodnej do chwili
badania. Najpierw przeprowadza się badanie na zginanie, a następnie na otrzymanych
połówkach beleczek  pomiar na ściskanie. Pomiarów dokonuje się po upływie 2, 7 i 28 dni.
Obciążenia próbek dokonuje się w sposób opisany uprzednio dla próbek gipsowych.
Płaszczyzna ściskania próbek cementowych wynosi 16 cm2.
Oznaczanie czasu wiÄ…zania cementu przeprowadza siÄ™ z aparacie Vicata (rys. 5),
którego pierścień wypełnia się zaczynem badanego cementu. Początek wiązania określa
się od chwili zmieszania cementu z wodą aż do chwili, gdy igła aparatu swobodnie opuszczona
penetrując próbkę, po raz pierwszy nie dochodzi do dna na odległość 4 mm. Jako koniec
wiązania zaczynu cementowego przyjmuje się moment, gdy igła ustawiona na próbce
odwróconej, zanurzy się w niej na głębokość nie większą niż 0,5 mm.
Rys. 5. Aparat Vicata [7, s. 236]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
28
4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to sÄ… spoiwa mineralne ?
2. W jakich warunkach wiążą i twardnieją spoiwa powietrzne, a w jakich hydrauliczne?
3. Które spoiwa należą do powietrznych, a które do hydraulicznych?
4. W jaki sposób otrzymuje się ciasto wapienne?
5. Co to jest wapno hydratyzowane?
6. Jakie cechy ma gips budowlany?
7. W jaki sposób otrzymuje się cement portlandzki?
8. W jaki sposób przeprowadza się badanie gipsu na ściskanie?
9. W jaki sposób określa się czas wiązania gipsu?
10. W jaki sposób przeprowadza się badanie cementu na zginanie?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Przeprowadz
oznaczanie czasu wiązania gipsu budowlanego na próbce otrzymanej
od nauczyciela. Zaprezentuj otrzymany wynik.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące spoiw mineralnych,
2) przygotować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy,
3) odmierzyć ilość wody i gipsu niezbędne do przeprowadzenia badania,
4) dodać gips do wody i wymieszać,
5) wypełnić zaczynem gipsowym pierścień aparatu Vicata,
6) opuścić swobodnie igłę aparatu i obserwować jej zanurzenie w badanej próbce (zgodnie
z instrukcją do ćwiczenia),
7) określić początek i koniec wiązania gipsu,
8) zanotować wynik,
9) powtórzyć badanie dwukrotnie i wyznaczyć średnią arytmetyczną badań,
10) uprzątnąć stanowisko pracy,
11) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- instrukcja do wykonania ćwiczenia,
- woda,
- gips budowlany,
- naczynia i sprzęt laboratoryjny,
- waga laboratoryjna,
- aparat Vicata,
- notatnik,
- przybory do pisania,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca spoiw mineralnych i przeprowadzania badań
laboratoryjnych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
29
Ćwiczenie 2
Przeprowadz
oznaczanie czasu wiązania cementu na próbce otrzymanej od nauczyciela.
Zaprezentuj otrzymany wynik.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące spoiw mineralnych,
2) przygotować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy,
3) odmierzyć ilość wody i cementu niezbędne do przeprowadzenia badania,
4) dodać wodę do cementu i wymieszać,
5) wypełnić zaczynem cementowym pierścień aparatu Vicata,
6) opuścić swobodnie igłę aparatu i obserwować jej zanurzenie w badanej próbce (zgodnie
z instrukcją do ćwiczenia),
7) określić początek i koniec wiązania cementu,
8) zanotować wynik,
9) powtórzyć badanie dwukrotnie i wyznaczyć średnią arytmetyczną badań,
10) uprzątnąć stanowisko pracy,
11) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- instrukcja do wykonania ćwiczenia,
- woda,
- cement,
- naczynia i sprzęt laboratoryjny,
- waga laboratoryjna,
- aparat Vicata,
- notatnik,
- przybory do pisania,
- literatura z rozdziału 7 dotycząca spoiw mineralnych i przeprowadzania badań
laboratoryjnych.
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić, co to są spoiwa mineralne?
ðð ðð
2) wymienić spoiwa powietrzne i hydrauliczne?
ðð ðð
3) określić warunki wiązania i twardnienia poznanych spoiw?
ðð ðð
4) scharakteryzować sposób wytwarzania cementu?
ðð ðð
5) określić zastosowanie wapna w budownictwie?
ðð ðð
6) określić zastosowanie gipsu budowlanego?
ðð ðð
7) przeprowadzić badanie gipsu i cementu na ściskanie i zginanie?
ðð ðð
8) oznaczyć czas wiązania gipsu i cementu?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
30
4.5. Betony
4.5.1. Materiał nauczania
Beton  to sztuczny kamień-zlepieniec, który powstaje na skutek wiązania i twardnienia
mieszanki betonowej.
Mieszanka betonowa składa się z cementu, kruszywa drobnego (piasku) i grubego
(żwir), wody zarobowej oraz dodatków i domieszek, wpływających na właściwości mieszanki
lub betonu. Najważniejszymi cechami mieszanki betonowej są: konsystencja i urabialność.
Konsystencja zależy od ilości i jakości cementu, ilości wody zarobowej i stosunku w/c zaczynu
cementowego, uziarnienia i rodzaju kruszywa i ilości ewentualnych domieszek oraz dodatków.
Ze względu na gęstość pozorną, rozróżnia się betony:
- lekkie  o gÄ™stoÅ›ci pozornej Áp= 600÷2000 kg/m3,
- zwykÅ‚e  o gÄ™stoÅ›ci pozornej Áp= 2000÷2600 kg/m3,
- ciężkie  o gÄ™stoÅ›ci pozornej Áp>2600 kg/m3.
Ze względu na pełnioną funkcję betonu w konstrukcji rozróżnia się betony:
- zwykłe (konstrukcyjne),
- specjalne (izolacyjne, osłonowe, wodoszczelne, odporne na ścieranie i inne).
Ze względu na zastosowane spoiwo, rozróżnia się beton cementowy, żywiczny,
asfaltowy i inne, zaś ze względu na zastosowane kruszywo  beton żwirowy, tłuczniowy,
keramzytowy, łupkoporytowy lub betony z wypełniaczami organicznymi.
Podstawową cechą betonu jest klasa wytrzymałości na ściskanie, którą określa się
po 28 dniach dojrzewania betonu i oznacza na próbkach walcowych o średnicy 15 cm
i wysokości 30 cm (fck,cyl) lub na próbkach sześciennych o krawędzi 15 cm (fck,cube).
Według normy PN EN 206 1:2002 wytrzymałość charakterystyczną fck (odpowiada
wytrzymałości gwarantowanej w PN 88/B 0620) Jest to wartość, poniżej której może znalez
ć
się nie więcej niż 5% wyników wszystkich pomiarów wytrzymałości danego betonu.
Według normy PN 88/B 0620 klasę betonu oznacza się symbolem literowo liczbowym.
Rozróżniano następujące klasy betonu: B7,5; B10; B12,5; B15; B17,5; B20; B25; B30; B35;
B40 i B50. W normie PN EN 206 1:2002 wprowadzono klasy wytrzymałościowe
na ściskanie dla betonów zwykłych i ciężkich (na przykład C20/25) oraz lekkich
(na przykład LC20/22). Po symbolu C (lub LC) pierwsza liczba oznacza minimalną
wytrzymałość charakterystyczną oznaczoną na próbkach walcowych, druga liczba 
na próbkach sześciennych. Klasy wytrzymałościowe na ściskanie betonów lekkich mieszczą się
w granicach od LC8/9 do LC80/88. Wartości minimalnych wytrzymałości charakterystycznych
betonu zwykłego i ciężkiego dla poszczególnych klas podano w tabeli 7.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
31
Tabela 7. Klasy wytrzymałościowe na ściskanie betonu zwykłego i ciężkiego wg PN EN 206 1:2002
Wytrzymałość Wytrzymałość
Klasa wytrzymałości na Klasa betonu
charakterystyczna oznaczona charakterystyczna oznaczona
ściskanie według według
na próbkach walcowych na próbkach sześciennych
PN EN 206 1 PN 88/B 0620
fck,cyl [MPa] fck,cube [MPa]
C8/10 8 10 B10
C12/15 12 15 B15
C16/20 16 20 B20
C20/25 20 25 B25
C25/30 25 30 B30
C30/37 30 37 
C35/45 35 45 
C40/50 40 50 B50
C45/55 45 55 
C50/60 50 60 
C55/67 55 67 
C60/75 60 75 
C70/85 70 85 
C80/95 80 95 
C90/105 90 105 
C100/115 100 115 
Składniki mieszanki betonowej zawsze powinny spełniać wymagania normowe i powinny
być dobierane adekwatnie do recepty laboratoryjnej (lub roboczej).
Cement powinien być stosowany zgodnie z zaleceniami tabeli 8. Własności cementów
opisane sÄ… w materiale nauczana w rozdziale 4.4.1. Spoiwa mineralne.
Tabela 8. Zalecane główne zastosowanie cementów powszechnego użytku wg PN EN 206 1:2002
Rodzaj cementu
Zastosowanie
CEM I konstrukcje monolityczne, prefabrykowane, sprężone
CEM III konstrukcje masywne
CEM II drobnowymiarowe wyroby prefabrykowane
CEMII, CEM III, elementy niepodlegające obliczeniom statycznym, betony wypełniające, warstwy
CEM IV podkładowe lub wyrównawcze
Kruszywa (których własności zostały opisane w materiale nauczania w rozdziale
Materiały kamienne), powinny spełniać także zalecenia, co do wielkości ziarn. Ziarna kruszywa
nie powinny być większe niż 1/3 najmniejszego wymiaru poprzecznego elementu i 1/3
odległości w świetle między prętami zbrojenia, leżącymi w płaszczyz
nie prostopadłej
do kierunku betonowania.
Woda zarobowa stosowana do mieszanek betonowych powinna spełniać warunki wody
zdatnej do picia. Nie powinno się stosować wody mineralnej, wody wykazującej zabarwienia
żółtego, wydzielającej zapach gnilny. Wskaz
nik pH wody powinien być większy lub równy 4.
Zawartość cukru nie może przekroczyć 500 mg/dm3, siarczanów 600 mg/dm3, a chlorków
400 mg/dm3.
Dodatki mineralne i domieszki chemiczne wpływają na własności mieszanek i betonów.
Najczęściej obecnie stosowane domieszki to między innymi:
- uplastyczniajÄ…ce  Klutanit,
- napowietrzajÄ…ce  Abiesod Pl, Abiesod 70,
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
32
- opóz
niajÄ…ce wiÄ…zanie mieszanki  Retarbet,
- przyspieszajÄ…ce wiÄ…zania i twardnienie mieszanki  Rapidbet, Furmibet,
- uszczelniajÄ…ce  Hydrobet,
- przeciwmrozowe  chlorek wapnia,
- i inne.
Skład mieszanki betonowej zależy od przeznaczenia betonu, jego właściwości, które
musi spełnić w pracującej konstrukcji i póz
niejszych jego warunków użytkowania. Skład
mieszanki opisany jest szczegółowo w recepcie laboratoryjnej, która określa ilość składników
w jednostkach masy na 1 m3 mieszanki betonowej w odniesieniu do kruszywa suchego.
Ze względu na realne warunki wytwarzania mieszanek, na podstawie recepty laboratoryjnej
tworzy się receptę roboczą, która uwzględnia zwilgocenie kruszywa, pojemność
betonomieszarki i sposób dozowania składników.
Mieszanie składników małych objętości mieszanki wykonuje się ręcznie, przy użyciu
łopaty. Większe objętości miesza się w betoniarkach, zaś duże ilości mieszanki wytwarza się w
węzłach betoniarskich.
Mieszanka betonowa powinna być transportowana w taki sposób, aby nie nastąpiło
rozsegregowanie jej składników, przekroczenie czasu początku wiązania cementu,
zanieczyszczenie mieszanki, zwiększenie ilości wody (np. z powodu warunków
atmosferycznych). W zależności od konsystencji mieszanki i odległości przewiezienia dobiera
się środki transportu. Mogą to być wózki lub taczki do transportu ręcznego, pojemniki
z uchylnym dnem, przenośniki taśmowe, wózki elektryczne, samochody wywrotki (do 5 km),
betonomieszarki lub pompy hydrauliczne z wysięgnikiem na podwoziu samochodowym.
Układanie mieszanki betonowej powinno przebiegać tak, aby nie dopuścić
do rozsegregowania jej składników, zwiększenia ilości wody. Wysokość swobodnego
opadania mieszanki do formy zależy od jej konsystencji  im większa ciekłość, tym mniejsza
wysokość opadania.
Dla nadania ścisłego, równomiernego rozmieszczenia składników mieszanki i dokładnego
wypełnienia formy stosuje się jej zagęszczanie, które polega na utrząsaniu, wibrowaniu,
wibroprasowania, wirowaniu i próżniowaniu. Dobór urządzeń zagęszczających zależy od
wymiarów elementów, konsystencji mieszanki i innych indywidualnych cech mieszanki lub
elementu.
Pielęgnowanie świeżego betonu ma zapewnić prawidłowe cechy fizyczne i mechaniczne
gotowego elementu. W zależności od warunków otoczenia stosuje się ochronę
przed deszczem, mrozem, nadmiernym parowaniem i innymi czynnikami.
Cechy betonu zwykłego to:
- wytrzymałość na ściskanie,
- wytrzymałość na rozciąganie,
- porowatość,
- nasiąkliwość i wilgotność,
- wodoszczelność,
- mrozoodporność i inne.
Sposoby badania cech wytrzymałościowych materiałów kamiennych zostały opisane
w materiale nauczania w rozdziale 4.3.1.
Zastosowanie betonu zwykłego w budownictwie i drogownictwie jest powszechne,
ze względu na własności, jakie mu można nadać. Najważniejsze cechy betonu, które decydują
o jego możliwościach zastosowania to wytrzymałość na ściskanie i łatwość osiągania
dowolnego kształtu elementów.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
33
Betony cementowe specjalne stosuje siÄ™ jako:
- betony osłonowe  do osłabiania promieniowania jonizującego,
- betony hydrotechniczne  do budowli wodnych, obudowy zbiorników wodnych, nabrzeży
portowych, podpór mostów,
- betony odporne na ścieranie  na nawierzchnie drogowe, lotniskowe, posadzki w halach
przemysłowych, nawierzchnie ramp, pochylni transportowych.
W drogownictwie stosowane sÄ… betony:
- betony wysokich wytrzymałości (BWW)  są to betony klasy wytrzymałości na ściskanie
wyższej niż C50/60 (do C100/115) w przypadku betonu zwykłego lub ciężkiego oraz
wyższej niż LC50/55 (do LC80/88) w przypadku betonu lekkiego. Stosowane
są w konstrukcjach, w których oprócz dużej wytrzymałości wymagany jest wczesny
przyrost wytrzymałości, umożliwiający szybsze tempo prac budowlanych. Ponadto betony
te są dobrze urabialne, mają dużą trwałość i szczelność, a także dużą odporność na
ścieranie, mrozoodporność, uderzenia, agresję chemiczną. Ich zastosowanie umożliwia
zmniejszenie przekrojów poprzecznych, zmniejszenie masy elementów oraz zmniejszenie
ilości zbrojenia. Używa się ich do wznoszenia konstrukcji mostów, tuneli, nawierzchni
drogowych, konstrukcji morskich, wykonywania konstrukcji sprężonych i innych,
- beton bardzo wysokowartościowy (BBWW) o wytrzymałości na ściskanie
od 120 do 180 MPa. Jest on stosowany w nielicznych krajach, ponieważ do jego
produkcji wymaga się użycia składników bardzo wysokiej jakości: cementy powinny
charakteryzować się starannie dobranym składem i wysokim stopniem rozdrobnienia,
kruszywo jest z granitów, sjenitów lub diabazów. Technologia wytwarzania BBWW nie
odbiega od ogólnych zasad obowiązujących dla wszystkich betonów konstrukcyjnych,
- betony ultrawysokowartościowe (BUWW) o wytrzymałości na ściskanie powyżej
180 MPa, które stanowią najnowszą generację materiałów. Podczas badań stwierdzono,
że betony z dodatkiem mikrozbrojenia oraz poddane specjalnej obróbce cieplno-
wilgotnościowej uzyskują wytrzymałości nawet ponad 800 MPa.
4.5.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to jest beton?
2. Co to jest mieszanka betonowa?
3. Jak klasyfikuje się betony za względu na gęstość pozorną?
4. Jak klasyfikuje się betony za względu na pełnioną funkcję?
5. Jakie wyróżnia się betony ze względu na zastosowane kruszywo?
6. Co to jest wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskanie?
7. W jaki sposób oznacza się klasy betonu?
8. Jakie własności powinny wykazywać składniki do mieszanek betonowych?
9. Jaka jest różnica między receptą laboratoryjną, a receptą roboczą?
10. Jak dobiera się sposób mieszania składników mieszanki betonowej w zależności od ilości,
jaka należy wykonać?
11. Jakie środki transportu służą do przemieszczania mieszanki betonowej?
12. Jakie są zasady układania mieszanek betonowych?
13. W jakim celu wykonuje się zagęszczanie mieszanki betonowej?
14. W jakim celu wykonuje się pielęgnowanie mieszanki betonowej?
15. Jakie są cechy betonu zwykłego?
16. Jakie zastosowanie w budownictwie ma beton zwykły, a jakie beton specjalny?
17. Jakie rodzaje betonów są stosowane w drogownictwie oprócz betonów zwykłych?
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
34
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wez
udział w wycieczce na plac budowy, gdzie układana jest mieszanka betonowa.
Zaobserwuj sposób jej układania przez pracowników. Zasięgnij informacji o rodzaju układanej
mieszanki i klasie zaprojektowanego betonu. Zanotuj swoje spostrzeżenia i zaprezentuj je po
powrocie do pracowni.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące betonów,
2) wziąć udział w wycieczce na plac budowy,
3) wykonać obserwacje i zasięgnąć informacji, zgodnie z zaleceniami nauczyciela,
4) sporządzić notatki z obserwacji,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- wyposażenie stanowiska pracy na budowie, na którym układana jest mieszanka betonowa,
- notatnik,
- przybory do pisania,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca betonów.
Ćwiczenie 2
Obejrzyj film dydaktyczny, przedstawiający sposoby pielęgnowania świeżego betonu.
Zapisz sposoby pielęgnowania betonu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące pielęgnowania betonów,
2) obejrzeć film przedstawiający sposoby pielęgnowania świeżego betonu,
3) wynotować zauważone sposoby pielęgnowania świeżego betonu,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- zestaw do projekcji filmów,
- film dydaktyczny, przedstawiający sposoby pielęgnowania świeżego betonu,
- notatnik,
- przybory do pisania,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca sposoby pielęgnowania świeżego betonu.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
35
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wymienić składniki do wykonywania mieszanki betonowej?
ðð ðð
2) wyjaśnić różnicę między mieszanką betonową, a betonem?
ðð ðð
3) określić, co to jest wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskanie?
ðð ðð
4) określić sposoby wykonywania mieszanki betonowej?
ðð ðð
5) wyjaśnić, na czym polega pielęgnowanie mieszanki betonowej?
ðð ðð
6) scharakteryzować właściwości betonów?
ðð ðð
7) określić, które betony są stosowane w drogownictwie ze względu na
swoje właściwości?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
36
4.6. Lepiszcza bitumiczne
4.6.1. Materiał nauczania
Lepiszcza to materiały wiążące, które zawdzięczają swoje właściwości lepiące zjawiskom
adhezji i kohezji. Podział lepiszczy, zgodnie z PN EN 12597:2003 przedstawiono
na schemacie (rys. 9).
Asfalt jest najcięższą frakcją ropy naftowej, a otrzymuje się go w procesie jej przerobu.
Jest on mieszaniną wielkocząsteczkowych węglowodorów. Wyodrębniono w nim trzy
składniki:
- asfalteny  czarne lub brązowe ciała stałe, wpływające na właściwości asfaltu,
- żywice  stałe lub półstałe ciała koloru brązowego, wpływające na zdolności adhezyjne
asfaltu,
- oleje  stanowiÄ…ce fazÄ™ rozpraszajÄ…cÄ….
Asfalty drogowe używane w Polsce dzieli się według PN EN12591:2002
na rodzaje ( np.: 20/30, 35/50 itd.) uwzględniające własności asfaltów. Do ważnych
właściwości asfaltów należą między innymi: temperatura mięknienia, lepkość, ciągliwość,
konsystencja (twardość).
Próbki do badań pobiera się z jednego procenta ilości opakowań beczek, bębnów i skrzyń,
jednak nie mniej niż z dwóch opakowań. Z wybranych opakowań odrzuca się górną warstwę
grubości co najmniej 5 cm, po czym zgłębnikiem pobiera się próbkę z całej warstwy produktu.
Pobrane próbki miesza się, aby uzyskać produkt jednorodny, a następnie umieszcza się je w
czystych szklanych słojach. Próbki należy przechowywać w ciemnym, chłodnym
pomieszczeniu, chroniÄ…c je przed kurzem i opadami.
Temperatura mięknienia określa stopień twardości asfaltu. Temperaturę mięknienia
asfaltów drogowych i przemysłowych oznacza się umowną metodą Pierścienia i Kuli. Polega
ona na wypełnieniu asfaltem dwóch pierścieni i umieszczeniu na nich kulek. Całość założoną na
specjalny stojak umieszcza się w szklanym naczyniu wypełnionym wodą lub gliceryną
i podgrzewanym w równomierny sposób z prędkością 5oC/min. Temperatura, w której
warstwa asfaltu obciążona kulkami dotknie podstawy, uznawana jest za temperaturę
mięknienia asfaltu.
Rys. 6. Aparat do badania temperatury mięknienia asfaltu [7, s. 145]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
37
Ciągliwość asfaltu to jego zdolność płynięcia w określonych warunkach, które
charakteryzuje wytrzymałość asfaltu na rozerwanie (czyli tzw. kohezję asfaltu). Miarą
ciągliwości asfaltu jest długość, do jakiej daje się rozciągać bez rozerwania próbka asfaltu
w warunkach podanych w normie. Badanie wykonuje siÄ™ w urzÄ…dzeniu zwanym
duktylometrem, składającym się z komory wodnej o wymiarach umożliwiających rozciąganie
jednocześnie trzech próbek asfaltu oraz z urządzenia rozciągającego. Do badania
przygotowuje się próbki tego samego asfaltu, umieszczone w foremkach normowych.
Po założeniu próbek do duktylometru i wypełnieniu go wodą, po określonym czasie
termostatowania rozpoczyna się rozciąganie z prędkością 5 cm/min. Za wynik przyjmuje
się maksymalne wydłużenie próbki w momencie jej rozerwania.
Rys. 7. Duktylomert i próbka przygotowana do badania ciągliwości asfaltu [7, s. 145]
Penetracja jest jednÄ… z miar konsystencji asfaltu. Badanie penetracji asfaltu polega
na wykonaniu pomiaru głębokości zanurzenia igły penetracyjnej (ważącej wraz z obciążnikiem
100 gramów), w próbce asfaltu o temperaturze +25oC w czasie 5 sekund od chwili ustawienia
jej na powierzchni próbki. Wynik podaje się w jednostkach penetracji  czyli w [0,1 mm].
Asfalt o penetracji (w 25oC) z przedziaÅ‚u 20÷30 [0,1 mm] to asfalt drogowy rodzaju 20/30. Im
większe liczby w oznaczeniu asfaltu, tym większa penetracja, co oznacza bardziej miękki
asfalt. Aparat do badania penetracji asfaltu widoczny jest na rysunku 8.
Rys. 8. Penetrometr [7, s.144]
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
38
Lepiszcza węglowodorowe
Lepiszcza zawierajÄ…ce asfalt
Smoła i lepiszcza zawierające smołę
Asfalt w asfalcie Asfalty naftowe i pochodne
naturalnym
Rys. 9. Schemat klasyfikacji lepiszczy bitumicznych wg PN EN 12597:2003
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
39
upłynnione
fluksowane
Naftowe asfalty
Naftowe asfalty
Asfalty drogowe
Asfalty specjalne
Emulsje asfaltowe
Asfalty przemysłowe
Asfalty modyfikowane
twarde
asfaltowe
asfaltowe
Asfalty utlenione
Anionowe emulsje
kationowe emulsje
polimerami
Asfalty przemysłowe
Asfalty miękkie
Asfalty modyfikowane
Asfalty drogowe twarde
polimerami
Modyfikowane
emulsje asfaltowe
4.6.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakim zjawiskom zawdzięczają lepiszcza swoje właściwości wiążące?
2. W jakich procesach technologicznych otrzymuje siÄ™ asfalt?
3. Jakie składniki można wyodrębnić w asfalcie?
4. Jakie właściwości charakteryzują asfalt?
5. Jakich informacji o asfalcie dostarcza nam badanie penetracji asfaltu?
6. Jaką właściwość asfaltu określa temperatura jego mięknienia?
7. Co to jest ciągliwość asfaltu?
4.6.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj pomiar penetracji asfaltu na próbce, którą otrzymasz od nauczyciela. Zanotuj
otrzymany wynik, a następnie zinterpretuj go.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące lepiszczy bitumicznych,
2) przygotować stanowisko laboratoryjne do badania penetracji asfaltu zgodnie z warunkami
bezpieczeństwa i higieny pracy,
3) przygotować próbkę asfaltu  napełnić naczynie roztopionym i przesączonym przez sitko
asfaltem,
4) umieścić naczynie z próbką w suszarce  kolejno w temperaturach przewidzianych
instrukcją, w którą wyposażone jest stanowisko laboratoryjne,
5) zanurzyć naczynie w termostacie z wodą na czas określony w instrukcji, w którą
wyposażone jest stanowisko laboratoryjne,
6) umieścić naczynie z próbką na stoliku penetrometru,
7) doprowadzić igłę penetrometru do zetknięcia z powierzchnią próbki asfaltu,
8) ustawić tarczę penetrometru na punkt zerowy,
9) jednocześnie uruchomić stoper i zwolnić sworzeń penetrometru (przez 5 sekund),
10) odczytać wynik na tarczy,
11) zanotować wynik,
12) zinterpretować wynik wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- penetrometr,
- sito,
- suszarka laboratoryjna,
- termostat z wodÄ…,
- stoper,
- instrukcja do wykonania ćwiczenia,
- notatnik,
- przybory do pisania,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca lepiszczy bitumicznych.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
40
Ćwiczenie 2
Wykonaj pomiar ciągliwości asfaltu na próbkach, które wskaże Ci nauczyciel. Zanotuj
otrzymany wynik, a następnie zinterpretuj go.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące lepiszczy bitumicznych,
2) przygotować stanowisko laboratoryjne do badania ciągliwości asfaltu zgodnie
z warunkami bezpieczeństwa i higieny pracy,
3) przygotować trzy próbki asfaltu  napełnić trzy foremki roztopionym i przesączonym
przez sitko asfaltem,
4) ustawić foremki z próbkami na płytce posmarowanej mieszaniną gliceryny i talku
i pozostawić w temperaturze pokojowej na jedną godzinę,
5) wyrównać, ścinając rozgrzanym nożem powierzchnię próbek,
6) włożyć próbki do termostatu z wodą o temperaturze 25oC,
7) napełnić duktylometru wodą o temperaturze 25oC,
8) przenieść foremki z asfaltem z termostatu do duktylometru,
9) zaczepić foremki w mechaniz
mie rozciÄ…gajÄ…cym,
10) uruchomić mechanizm napędowy duktylometru,
11) obserwować nić rozciąganego asfaltu,
12) odnotować położenie wskaz
nika w chwili zerwania próbki,
13) zinterpretować wynik wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- foremki,
- sito,
- płyta laboratoryjna,
- mieszanina gliceryny z talkiem,
- nóż,
- termostat z woda,
- duktylometru,
- notatnik,
- przybory do pisania,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca lepiszczy bitumicznych.
4.6.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) zdefiniować, co to są lepiszcza?
ðð ðð
2) określić, w jakich procesach otrzymuje się asfalty?
ðð ðð
3) wymienić składniki asfaltów?
ðð ðð
4) zinterpretować oznaczenie rodzaju asfaltu?
ðð ðð
5) wykonać badanie penetracji asfaltu?
ðð ðð
6) wykonać badanie temperatury mięknienia asfaltu?
ðð ðð
7) wykonać badanie ciągliwości asfaltu?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
41
4.7. Gospodarka materiałami budowlanymi
4.7.1. Materiał nauczania
Do wykonania jednostki produkcji potrzebna jest pewna niezbędna ilość materiału, którą
określa się jako normę zużycia materiałów. W normach materiałów zawarty jest również zapas
na ubytki, które mogą powstawać w czasie transportu, przeróbki na placu budowy
i wykonywania robót.
Normy obejmują ilość materiałów wystarczającą do wykonania jednostki produkcji
pod warunkiem stosowania właściwych metod pracy i oszczędnej gospodarki materiałowej.
Wybór niewłaściwych metod pracy powoduje wzrost zużycia materiałów w stosunku do tego,
który zakładają normy.
Normy odzysku stosuje się do materiałów, które można uzyskać przy rozbiórce jakiegoś
obiektu.
Normy wielokrotności określają, ile razy można użyć dany materiał do wykonania
takiego samego lub podobnego obiektu czy konstrukcji. Wiążą się one z normami odzysku.
Normy zapasów określają ilość materiałów niezbędną do zapewnienia ciągłości produkcji
przedsiębiorstwa. Dla ważniejszych materiałów określa się indywidualne normy zapasów, a dla
pozostałych normy zbiorcze.
Zapasy materiałowe
Rozróżnia się następujące zapasy materiałowe:
- zapasy bieżące, które gromadzi się w przedsiębiorstwie w celu zapewnienia ciągłości
produkcji,
- zapasy sezonowe  gromadzone świadomie przed nadchodzącym sezonem, w którym
mogą wystąpić trudności materiałowe,
- zapasy nadmierne  to zapasy przekraczające uzasadnioną ilość zapasów bieżących,
- zapasy zbędne  to zapasy nieuzasadnione gospodarczo.
Wielkość zapasów, jaka powinna znajdować się na placu budowy, zależy od:
- rodzaju robót,
- organizacji produkcji,
- częstotliwości dostaw,
- terminowości dostaw.
W przedsiębiorstwach wykonujących obiekty budowlane o dużej materiałochłonności
należy zapewnić duże zapasy materiałów.
Kontrola zużycia materiałów  jest podstawą racjonalnej gospodarki materiałami
na budowie.
Kontrola zużycia materiałów przeprowadzana jest w dwóch formach:
- limitowania zużycia,
- rozliczania zużycia.
Limitowanie zużycia materiałów polega na ustaleniu ich przewidywanej wielkości według
norm jeszcze przed rozpoczęciem robót. W przypadku wykonywania skomplikowanych robót
charakteryzujący się dużym asortymentem zużywanych materiałów limitowanie jest
utrudnione. Stosuje się wtedy rozliczanie zużycia materiałów, które polega na porównanie
rzeczywistego zużycia ze zużyciem normatywnym po zakończeniu robót.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
42
Oszczędność zużywanych materiałów oznacza:
- obniżkę kosztów produkcji przedsiębiorstwa, równoznaczną ze wzrostem zysku,
- możliwość wybudowania większej liczby obiektów budowlanych,
- zwiększenie dochodu ze sprzedaży,
- i inne korzyści.
Należy pamiętać, aby nadmierne oszczędności nie spowodowały naruszenia warunków
technicznych wykonania robót lub obniżenia ich jakości. Na wykonanie robót należy używać
pełną ilość materiałów, jaką przewidują normy, ograniczając część przewidzianą na ubytki
i straty.
4.7.2. Pytania sprawdzajÄ…ce
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to jest norma zużycia materiału?
2. Co to jest norma odzysku?
3. Co to jest norma wielokrotności?
4. Co to jest norma zapasów?
5. Jakie rozróżnia się zapasy materiałowe?
6. Od czego zależy wielkość zapasów, która powinna znajdować się na budowie?
7. Na czym polega racjonalna gospodarka materiałami?
4.7.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Na podstawie tabeli z katalogu KNR, którą otrzymasz od nauczyciela, odczytaj zużycie
materiałów drogowych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące gospodarowania materiałami
budowlanymi,
2) przeanalizować tabelę otrzymaną od nauczyciela,
3) wysłuchać objaśnień nauczyciela o zawartości tabeli i sposobie korzystania z niej,
4) odczytać nazwy materiałów drogowych ujętych w tabeli,
5) odczytać normy zużycia tych materiałów.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- tabela z katalogu KNR,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca gospodarowania materiałami budowlanymi.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
43
Ćwiczenie 2
Uzasadnij w formie pisemnej celowość racjonalnego gospodarowania materiałami.
Wykorzystaj w tym celu różne z
ródła informacji i posłuż się przykładami. Zaprezentuj
wykonane ćwiczenie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące gospodarowanie
materiałami,
2) skorzystać z różnych z
ródeł informacji do opracowania zagadnienia,
3) wykonać pracę w formie pisemnej,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
- komputer z dostępem do Internetu,
- fachowa literatura z zakresu budownictwa i drogownictwa,
- literatura z rozdziału 6 dotycząca gospodarowania materiałami.
4.7.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić, co to jest norma zużycia materiału?
ðð ðð
2) wyjaśnić, jakie korzyści wynikają z odzysku i wielokrotności użycia
materiałów?
ðð ðð
3) wyjaśnić, jakie znaczenie dla produkcji ma norma zapasów?
ðð ðð
4) wyjaśnić, jakie znaczenie ma limitowanie zużycia materiałów?
ðð ðð
5) wyjaśnić pojęcie racjonalnego gospodarowania materiałami na budowie?
ðð ðð
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
44
5. SPRAWDZIAN OSI
GNI
Ć
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań o różnym stopniu trudności. Są to zadania wielokrotnego wyboru.
5. Za każdą poprawną odpowiedz
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 odpowiedz
jest poprawna; wybierz
jÄ… i zaznacz kratkÄ™ z odpowiadajÄ…cÄ… jej literÄ…, znakiem x.
7. Staraj siÄ™ wyraz
nie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz
odpowiedz
, otocz ją kółkiem i zaznacz ponownie odpowiedz
, którą uważasz
za poprawnÄ….
8. Test zawiera zadania z poziomu podstawowego oraz zadania z poziomu
ponadpodstawowego, które mogą przysporzyć Ci trudności, gdyż są one na poziomie
wyższym niż pozostałe (dotyczy to zadań od 14 do 20).
9. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
10. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie sprawiało Ci trudność, wtedy odłóż rozwiązanie
zadania na póz
niej i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.
11. Po rozwiÄ…zaniu testu sprawdz
, czy zaznaczyłeś wszystkie odpowiedzi na KARCIE
ODPOWIEDZI.
12. Na rozwiÄ…zanie testu masz 45 minut.
Powodzenia!
ZESTAW ZADAC
TESTOWYCH
1. Znak bezpieczeństwa wyrobu budowlanego widoczny jest na rysunku
a) a.
b) b.
c) a i b.
d) b i c.
2. Kruszywo naturalne, grunty spoiste, drewno, to
a) półfabrykaty.
b) prefabrykaty.
c) materiały sztuczne.
d) surowce w stanie naturalnym.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
45
3. Kruszywo Å‚amane, wyroby kamienne, wyroby ceramiczne, to
a) półfabrykaty.
b) prefabrykaty.
c) materiały sztuczne.
d) surowce w stanie naturalnym.
4. Keramzyt to
a) spoiwo.
b) lepiszcze.
c) kruszywo.
d) wypełniacz organiczny.
5. Podstawowym składnikiem wyrobów ceramicznych jest
a) glina.
b) piasek.
c) wapno.
d) cement.
6. Metalem żelaznym jest
a) stal.
b) cyna.
c) miedz
.
d) mosiÄ…dz.
7. Największą wytrzymałość na ściskanie ma kruszywo ze skał
a) magmowych.
b) metamorficznych.
c) osadowych mineralnych.
d) osadowych organicznych.
8. Cechą mechaniczną materiału nie jest
a) ciężar objętościowy.
b) wytrzymałość na zginanie.
c) wytrzymałość na ściskanie.
d) wytrzymałość na rozciąganie.
9. Wapno hydratyzowane otrzymuje siÄ™ w wyniku
a) wypalania skał wapiennych.
b) gaszenia wapna palonego małą ilością wody.
c) gaszenia wapna palonego dużą ilością wody.
d) jako produkt uboczny przy produkcji acetylenu.
10. Za pomocÄ… aparatu Vicata bada siÄ™
a) ciągliwość asfaltu.
b) czas wiÄ…zania gipsu.
c) wytrzymałość gipsu na zginanie.
d) wytrzymałość cementu na ściskanie.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
46
11. Cement powinien być chroniony w czasie przechowywania przede wszystkim przed
a) mrozem.
b) słońcem.
c) wiatrem.
d) wilgociÄ….
12. Beton zwykły ma gęstość pozorną
a) Áp= 600 kg/m3.
b) Áp= 600÷2000 kg/m3.
c) Áp= 2000÷2600 kg/m3.
d) Áp>2600 kg/m3.
13. Do produkcji betonu stosuje siÄ™
a) spoiwo i wodÄ™ zarobowÄ….
b) spoiwo, dodatki i wodÄ™ zarobowÄ….
c) kruszywo, dodatki i wodÄ™ zarobowÄ….
d) kruszywo, spoiwo, wodÄ™ zarobowa i dodatki.
14. Świeżo wykonany element betonowy, który nie był zraszany wodą może ulec
a) pełzaniu.
b) skurczowi.
c) skruszeniu.
d) rozsadzeniu.
15. Rozwarstwienie składników mieszanki betonowej może nastąpić w przypadku
a) niskiej temperatury otoczenia.
b) wysokiej temperatury otoczenia.
c) krótkiego mieszania składników.
d) zbyt długiego transportu mieszanki.
16. Ręczne zagęszczanie sztychówką elementu o dużym zagęszczeniu zbrojenia może
doprowadzić do
a) zniszczenia betonu.
b) zniszczenia zbrojenia.
c) poprawienia struktury mieszanki.
d) poprawienia wiÄ…zania mieszanki.
17. Gdyby zastosować chlorek wapnia w nadmiarze o mieszanki przeznaczonej do wykonania
elementów zbrojonych, to
a) skorodowałoby zbrojenie elementu.
b) opóz
niłoby się wiązanie mieszanki.
c) element miałby większą wytrzymałość.
d) mieszanka miałaby większą plastyczność.
18. Gdyby nie uwzględnić wilgotności kruszywa składowanego na placu i wykonać mieszankę
według recepty laboratoryjnej, to w mieszance byłby
a) nadmiar wody.
b) niedobór wody.
c) nadmiar kruszywa i nadmiar spoiwa.
d) niedobór kruszywa, a nadmiar spoiwa.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
47
19. Pomiar głębokości zanurzenia igły penetracyjnej (ważącej wraz z obciążnikiem 100
gramów), w próbce & o temperaturze +25oC w czasie 5 sekund od chwili ustawienia jej
na powierzchni próbki, służy do badania
a) penetracji asfaltu.
b) twardości asfaltu.
c) ciągliwości asfaltu.
d) temperatury mięknienia asfaltu.
20.  Wysuszoną próbkę należy wsypać do zestawu metalowych sit o oczka 0,063 mm
i przemywać wodą. Po zakończeniu przemywania pozostałość na sicie należy wysuszyć
i zważyć. Wysuszyć i zważyć należy też kruszywo pozostałe po przemywaniu. Następnie
oblicza się procentowy ubytek masy próbki czyli& 
Przedstawiony wyżej opis dotyczy oznaczania
a) gęstości pozornej.
b) gęstości objętościowej.
c) współczynnika filtracji.
d) zawartości zanieczyszczeń pyłów mineralnych w kruszywach.
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
48
KARTA ODPOWIEDZI
ImiÄ™ i nazwisko................................................................................................
Określanie właściwości materiałów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych
stosowanych w drogownictwie
Zakreśl poprawną odpowiedz
.
Nr
Odpowiedz
Punkty
zadania
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
Razem:
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
49
6. LITERATURA
1. Kuczyński A., Lenkiewicz W.: Zarys budownictwa ogólnego. WSiP, Warszawa 1988
2. Nowy poradnik majstra budowlanego. ARKADY, Warszawa 2003
3. Praca zbiorowa: Technologia budownictwa. WSiP, Warszawa 1994
4. Rolla S.: Technologia robót w budownictwie drogowym. WSiP, Warszawa 1997
5. Rolla S., Sawicki Eugeniusz.: Technologia robót w budownictwie drogowym. WSiP,
Warszawa 1992
6. Rolla S., Rolla M., Żarnoch W.: Budowa dróg. cz. 1. Warszawa 1998
7. Szymański E.: Materiały budowlane. WSiP, Warszawa 2003
8. Tauszyński K.: Budownictwo z technologią. cz. 1. WSiP, Warszawa 1992
 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
50