NOWOCZESNE MATERIAŁY BUDOWLANE

(laboratorium)

SPRAWOZDANIE

Temat: Oznaczanie własności fizycznych materiałów ceramicznych.

Skład sekcji:

1.

2.

3.

4. Budownictwo mieszkaniowe

5. Studia II stopnia

6. Tryb niestacjonarny

7. Semestr I, Rok I

Pod kierunkiem:

dr inż. Katarzyna Łuczak

Spis treści:

Oznaczanie gęstości objętościowej

1. Oznaczanie gęstości objętościowej metodą bezpośrednią:

Oznaczanie gęstości objętościowej metodą bezpośrednią przeprowadza się na próbkach mających kształt prostej bryły geometrycznej.

Przeprowadzenie oznaczenia:

• Próbki wysuszone w temperaturze 105±2°C należy zważyć z dokładnością do 0,01g oraz zmierzyć z dokładnością do 0,1mm

• Gęstość objętościową obliczamy ze wzoru:

$$\rho_{0} = \frac{m}{V}\ \left\lbrack \frac{g}{\text{cm}^{3}} \right\rbrack$$

m − masa probki w stanie zupelnie suchym [g]

V− objętość próbki [cm³]

UWAGA:

Wszystkie badane próbki posiadają nieregularny kształt, stąd ich gęstość objętościową wyznaczamy metodą hydrostatyczną.

1. Oznaczanie gęstości objętościowej metodą hydrostatyczną:

Oznaczanie gęstości objętościowej metodą hydrostatyczną przeprowadza się gdy próbki mają kształt nieregularny.

Przeprowadzenie oznaczenia:

• Próbki wysuszone w temperaturze 105±2°C należy zważyć z dokładnością do 0,01g oraz zmierzyć z dokładnością do 0,1mm

• Próbkę umieścić w wodzie na 24h

• Po nasyceniu wodą, próbkę osuszyć ściereczką i zważyć najpierw w powietrzu (1m), a później zawieszoną na szalce wagi laboratoryjnej w taki sposób, aby próbka była całkowicie zanurzona w wodzie

• Próbkę zanurzoną w wodzie ważymy z dokładnością do 0,01g

• Objętość próbki obliczamy ze wzoru:

$$V = \frac{m_{1} - m_{2}}{\rho_{w}}\ \left\lbrack \text{cm}^{3} \right\rbrack$$

m₁ − masa probki w powietrzu [g]

m₂ − masa probki w wodzie [g]

• Gęstość próbki obliczamy ze wzoru:

$$\rho_{0} = \frac{m}{V}\ \left\lbrack \frac{g}{\text{cm}^{3}} \right\rbrack$$

m − masa probki w stanie zupelnie suchym [g]

V− objętość próbki [cm³]

Tabela 1. Oznaczanie gęstości objętościowej metodą hydrostatyczną.

Materiał	m	m1	m2	Objętość	Gęstość objętościowa
	g	g	g	cm^3	$$\frac{\mathbf{g}}{\mathbf{\text{cm}}^{\mathbf{3}}}$$
piaskowiec 1	354,90	361	154	$$\frac{361 - 154}{1} = 207$$	$$\frac{354,90}{207} = 1,71$$
piaskowiec 2	232,65	233	65	$$\frac{233 - 65}{1} = 168$$	$$\frac{232,65}{168} = 1,38$$
piaskowiec 3	206,64	206	75	$$\frac{206 - 75}{1} = 131$$	$$\frac{206,64}{131} = 1,58$$
zaprawa	254,38	277	112	$$\frac{277 - 112}{1} = 165$$	$$\frac{254,38}{165} = 1,54$$
polimerobeton	284,10	285	87	$$\frac{285 - 87}{1} = 198$$	$$\frac{284,10}{198} = 1,43$$
cement	138,90	186	5	$$\frac{186 - 5}{1} = 181$$	$$\frac{138,90}{181} = 0,78$$

Oznaczanie gęstości właściwej w kolbie Le Chateliera

Przeprowadzenie oznaczenia:

• Próbki rozciera się na proszek, tak aby całość przechodziła przez sito o boku oczka 0,08 mm

• Proszek suszymy do stałej masy w temperaturze 105-110°C

• Z wysuszonej i rozdrobnionej próbki materiału należy odważyć określoną ilość proszku (m)

• Kolbę napełniamy cieczą do poziomu zerowego

• Odważony do oznaczenia proszek wsypywać małymi porcjami

• Materiał należy wsypywać do kolby w ilości pozwalającej na dokonanie odczytu jego objętości na skali kolby

• Gęstość właściwą obliczamy ze wzoru:

$$\rho_{0} = \frac{m - m_{1}}{V}\ \left\lbrack \frac{g}{\text{cm}^{3}} \right\rbrack$$

m − masa proszku przed wsypaniem [g]

m₁ − masa proszku pozostala po wsypaniu do kolby [g]

V− objętość próbki [cm³]

Wyznaczenie szczelności i porowatości

Szczelność materiału definiowana jako objętość szkieletu materiału w jednostce objętości tego materiału oblicza się jako stosunek gęstości objętościowej do gęstości właściwej według wzoru:

$$S = \frac{\rho_{0}}{\rho}$$

Porowatość całkowitą obliczamy ze wzoru:

$p = \left( 1 - \frac{\rho_{0}}{\rho} \right) \bullet 100\%$ lub $p = \frac{m_{1} - m}{m_{1} - m_{2}} \bullet 100\%$

Tabela 2. Oznaczanie porowatości i szczelności.

Materiał	m	m1	m2	porowatość	szczelność
	g	g	g	%	%
piaskowiec 1	354,90	361	154	$$\frac{361 - 354,90}{361 - 154} = 2,95$$	97,05
piaskowiec 2	232,65	233	65	$$\frac{233 - 232,65}{233 - 65} = 0,21$$	99,79
piaskowiec 3	206,64	206	75	$$\frac{206 - 206,64}{206 - 75} = 0,49$$	99,51
zaprawa	254,38	277	112	$$\frac{277 - 254,38}{277 - 112} = 13,71$$	86,29
polimerobeton	284,10	285	87	$$\frac{285 - 284,10}{285 - 87} = 0,45$$	99,55
cement	138,90	186	5	$$\frac{186 - 138,90}{186 - 5} = 26,02$$	73,98

Oznaczanie ścieralności piaskowca na tarczy Bohmego

Przeprowadzenie oznaczenia:

• Przed przystąpieniem do badania próbki należy zmierzyć w środku krawędzi i zważyć

a=2,67 cm, b=2,96 cm, m₀=723,9 g

• Próbkę umieścić w uchwycie aparatu

• Tarczę na całej długości ścierania posypać proszkiem elektrokorundu w ilości 20g

• Po każdych 22 obrotach proszek wraz ze starym materiałem usuwamy i wsypujemy nową porcję proszku

• Po 110 obrotach próbkę obracamy o kąt 90° i dalej kontynuujemy ścieranie

• Po 440 obrotach wyjmujemy próbkę i ważymy

m=610,9 g

• Ścieralność obliczamy według wzoru:

$$S = \frac{m}{F\rho_{0}}\left\lbrack \text{cm} \right\rbrack = \frac{113}{7,18 \bullet 1,38} = 11,40$$

S − scieralnosc [cm]

m − ubytek masy

F− pole powierzchni poddanej ścieraniu [cm²]

ρ₀− gęstość objętościowa $\left\lbrack \frac{g}{\text{cm}^{3}} \right\rbrack$