POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Rok akademicki 2011/2012

Sprawozdanie z laboratorium: Budownictwo i konstrukcje inżynierskie.

Temat ćwiczenia: Badanie właściwości fizycznych materiałów budowlanych

Grupa ISiW 1, Zespół 1

Wykonali:

Prowadzący: dr inż. Barbara Matlak

Data wykonania ćwiczenia: ...................

Data oddania sprawozdania: ..................

Warszawa ............

Wstęp teoretyczny:

Cel i zakres ćwiczenia:

Celem naszego ćwiczenia było zapoznanie się z wartościami rożnych parametrów opisujących materiał budowlany, a także metody ich określenia. Do tych parametrów należą:

• gęstość właściwa - jest to stosunek masa próbki suchej do objętości części stałych.

• gęstość objętościowa - jest to stosunek masy próbki suchej do objętości części stałych wraz z porami.

• ciężar objętościowy - jest to jeden z najważniejszych parametrów materiału, określający rzeczywisty ciężar materiału w warunkach eksploatacyjnych. Zależy bezpośrednio od gęstości objętościowej.

• gęstość nasypowa - dotyczy materiałów sypkich zależy od rodzaju materiału, jego uziarnienia kształtu i wielkości ziaren od stopnia zagęszczenia i wilgotności (właściwość bardzo istotna dla określenia obciążeń od gruntów budowlanych, kruszyw, nasypów itp.)

• porowatość - stosunek objętości porów do objętości naczynia pomiarowego, wyrażone w procentach.

• wskaźnik porowatości - stosunek objętości porów do objętości części stałych.

• nasiąkliwość - zdolność danego materiału do wchłaniania i utrzymywania wody, rozróżniamy nasiąkliwość wagową i objętościową

• kapilarność - zdolność do podciągania wody na określoną wysokość mierzy się po określonym czasie wysokość podciągania lub/i przyrost masy badanej próbki

• wilgotność - jest to ilość wilgoci (wody), którą materiał posiada w swojej strukturze w warunkach naturalnych (eksploatacyjnych).

Opis wykonania badań:

Badanie gęstości objętościowej – polegało to na warzeniu próbek i wyznaczeniu objętości poprzez pomiary poszczególnych wymiarów próbki, jeżeli próbka była foremna, lub pomiar metoda hydrostatyczną opierającą się na prawie Archimedesa, a następnie wyliczeniu gęstości objętościowej.

Badanie gęstości nasypowej – polegało to na pobieraniu próbki do naczynia o znanej objętości i dalsze ważenie jej pozwoliło nam określić wartość gęstości nasypowej.

Badanie nasiąkliwości – polegało na pomiarze masy próbki nawilżonej i odczytaniu masy suchej i dalszym wyliczeniu nasiąkliwości.

Badanie kapilarności – polegało na okresowym obserwowaniu wysokości podciągania wody.

Badanie porowatości – polegało to na pobieraniu próbki do naczynia o znanej objętości i dolaniu do tego naczynia wody z cylindra (z skali którego mogliśmy odczytać objętość wody), aż do zrównania się wody z wysokością naczynia i odczytaniu ile wody zeszło z cylindra. Ilość wody wlanej do naczynia jest równa objętości porów.

Wzory:

Właściwości fizyczne materiałów budowlanych:

- gęstość właściwa – jest to stosunek masa próbki suchej do objętości części stałych.

$$\rho = \frac{m_{s}}{V}\ \lbrack\frac{\text{kg}}{m^{3}}\rbrack$$

- gęstość objętościowa - jest to stosunek masy próbki suchej do objętości części stałych wraz z porami.

$$\rho_{0} = \frac{m_{s}}{V_{p}}\ \lbrack\frac{\text{kg}}{m^{3}}\rbrack$$

- ciężar objętościowy – jest to jeden z najważniejszych parametrów materiału, określający rzeczywisty ciężar materiału w warunkach eksploatacyjnych. Zależy bezpośrednio od gęstości objętościowej.

$$\gamma_{0} = \rho_{0}*g\ \lbrack\frac{\text{kN}}{m^{3}}\rbrack$$

- gęstość nasypowa - dotyczy materiałów sypkich zależy od rodzaju

materiału, jego uziarnienia kształtu i wielkości ziaren od stopnia zagęszczenia i

wilgotności (właściwość bardzo istotna dla określenia obciążeń od gruntów

budowlanych, kruszyw, nasypów itp.)

$$\rho_{n} = \frac{m}{V_{p}}\ \lbrack\frac{\text{kg}}{m^{3}}\rbrack$$

- porowatość – stosunek objętości porów do objętości naczynia pomiarowego, wyrażone w procentach.

$$p = \frac{V_{\text{por}ow}}{V_{\text{nac}\text{zynia}}}*100\%\ \lbrack\%\rbrack$$

- wskaźnik porowatości – stosunek objętości porów do objętości części stałych.

$$e = \frac{p}{100 - p}*100\%\ \lbrack\%\rbrack$$

- nasiąkliwość - zdolność danego materiału do wchłaniania i utrzymywania wody,

rozróżniamy nasiąkliwość wagową i objętościową

• nasiąkliwość wagowa:

$$n_{w} = \frac{m_{m} - m_{s}}{m_{s}}*100\%\ \lbrack\%\rbrack$$

• nasiąkliwość objętościowa:

$$n_{o} = \frac{m_{m} - m_{s}}{V}\ \lbrack\frac{\text{kg}}{m^{3}}\rbrack$$

- wilgotność – jest to ilość wilgoci (wody), którą materiał posiada w swojej strukturze w warunkach naturalnych (eksploatacyjnych).

$$w = \frac{m_{n} - m_{s}}{m_{s}}*100\%\ \lbrack\%\rbrack$$

- kapilarność – zdolność do podciągania wody na określoną wysokość mierzy się

po określonym czasie wysokość podciągania lub/i przyrost masy badanej próbki

Próbki: