Oznaczeni gęstości właściwej metodą kolby chateliera

Gęstość (właściwa) ρ- jest to masa jednostki objętości materiału bez uwzględniania porów wewnątrz materiału

Wzór: ρ=$\ \frac{m}{V_{m}} = \ \frac{m_{2}{- m}_{1}}{V_{m}}$ [g/cm³]

m- masa suchej sproszkowanej próbki [g]

m₁- masa parownicy z niewykorzystaną próbką [g]

m₂- masa parownicy z całą wykorzystaną próbką [g]

V_m- objętość próbki bez porów, odczyt na skali kolby [cm³], ( do kolby należy wlać denaturat do poziomu 0) 18 cm³

Badanie:

1 w moździerzu rozbijamy próbkę

2 przesiewamy rozbite kruszywo wrzucając do młynka i mieląc

3 przesiewamy przez sito (0,065)

4 dajemy na tackę i podgrzewamy ( pozbywamy się pary)

5 suszymy po czym studzimy w eksykatorze

6 bierzemy Kolbe de chateliera i nalewamy denaturat do poziomu 0

7 ważymy masę z parowniczką

8 wsypujemy do środka kolby 18 cm³

9 wazymy ponownie parowniczek

Gęstość pozorna (objętościowa) ρ – jest to masa jednostki objętości materiału wraz z zawartymi w niej porami.

ρ₀ = ρ_p =$\ \frac{m}{V_{0}}$ [g/cm³ ; kg/dm³]

V₀ = V_materiałów + V_porów

m-masa próbki suchej [g]

V₀ – objętość próbki z porami wewnątrz materiału

Badanie:

Próbka regularna:

Badanie bezpośrednie: suwmiarką dokładnie mierzymy później ważymy i podstawiamy do wzoru.

Próbki nieregularne:

Waga hydrostatyczna

ρ₀ = ρ_p =$\ \frac{m}{V_{0}}$

V₀ = $\frac{m_{1}{- m}_{2}}{\rho_{w}}$

m- masa próbki suchej [g]

m₁- masa nasyconej próbki ważonej w powietrzu [g]

m₂- masa nasyconej próbki ważonej w wodzie [g]

ρ_w- gęstość wody [g/cm³] = 1g/cm³

Badanie :

Ważymy próbkę nasyconą w powietrzu i wodzie odejmujemy pierwszą od drugiej dzielać przez gęstość wody i mamy objętość. Pożniej podstawiamy do wzoru

Próbki nieregularne i porowate:

Zamkniecie porów powstaje przez:

1 Nasycenie wodą

2 nasycenie parafiną

Szczelność i porowatość:

Szczelność S – jest to stosunek gęstości objętościowej (ρ₀) do gęstości (ρ) materiału

S = $\frac{\rho_{0}}{\rho}$ * 100% ; S<100%

Porowatość p – jest to procentowa objętość wolnych przestrzeni w materiale.

p= (1-S)= (1-$\ \frac{\rho_{0}}{\rho}$ ) * 100%

Podciąganie kapilarne: miarą podciągania kapilarnego jest zamiana masy w czasie

Badanie:

Próbkę materiału wsadzamy do kuwety z wodą i mierzymy ile dany materiał podciągnął w górę wodę co 5 minut.

Podciąganie kapilarne mirzymy w: beton komurkowy, ceramika porowata, ceramika spieczona beton.

Nasiąkliwość – jest to zdolność wchłaniania oraz utrzymania wody, przy maksymalnej jej zawartości. Wartość liczbową nasiąkliwości oblicza się ze stosunku ilości wody wchłoniętej do masy lub objętości próbki materiału.

n_w=$\ \frac{m_{n} - m_{s}}{m_{s}}$ * 100%

m_n- masa próbki nasyconej

m_s- masa próbki suchej

Badanie:

Ważymy suchą próbkę, następnie wkładamy całą do wody i co 5 minut ważymy

Wilgotność - ilość wody jaka jest w danym momęcie w materiale zależy głownie od warunków zewnętrznych n_w=$\ \frac{m_{n} - m_{s}}{m_{s}}$ * 100%

m_n- masa próbki nasyconej

m_s- masa próbki suchej

Badania:

1 Nasycenie materiału stopniowo np. kamień: ($\frac{1}{2};\frac{2}{3}\ \text{ponad}\ \text{poziom})$badanie długotrwałe ale pozwala usunąć powietrze z wnętrza materiału

2 badanie nasiąkliwości 24h : ważymy materiał suchy następnie wkładamy cały do wody na 24 h. po wyciągnięciu waży się i odejmuje masę od masy próbki suchej podzielony przez mase próbki suchej ( ze wzoru) otrzymujemy wynik ale to nie jest calkowita nasiąkliwość

Miarą absorpcji kapilarnej ( podciąganie kapilarne) jest zmiana masy

PAPY

Oznaczenie asfaltu:

40/175 – temp. Mięknienia 38-47, penetracja w temp. 25 ^oC (stopień penetracji) 120-200, temp. Łamliwości < -12, ciągliwość w temp. 25⁰C ( cm) <25

Budowa papy: posypka mineralna, masa powłokowa, nośnik (wkładka, osnowa), masa powłokowa, folia lub posypka mineralna drobnoziarnista.

Nośnik (osnowa): zapewnia papie wytrzymałość zwłaszcza na rozciąganie i przecięcia.

Rodzaje nośników: tektura, tkanina techniczna(jutowa, konopna, Lniana), welon z włókien szklanych (papy termozgrzewalne), folia aluminiowa, włóknina poliestrowa (papy termozgrzewalne)

Papa asfaltowa – oznaczenia

I333- papa izolacyjna ( tektura budowlana nasycona asfaltem)

P400/1200 – papa podkładowa na tekturze budowlanej

P100/1200 – papa podkładowa na welonie z włókien szklanych

W100/4000 – papa wierzchniego krycia na welonie z włókien szklanych

Papy termozgrzewalne

P200/3000 - Papa podkładowa na tkaninie szklanej

W100/2000 – Papa wierzchniego krycia na włókninie poliestrowej

W250/4000 – 250g/m²( gramatura (masa) nośnika / włókniny poliestrowej/ w 1 m² papy; 4000g/m²( gramatura (masa) masy powłokowej/masy asfaltowo polimerowej/ w 1m² papy

Penetracja - konsystencja wyrażona jako głębokość , w dziesiętnych częściach milimetra, na jaką wnika pionowo w próbkę badanego materiału znormalizowana igła w określonych warunkach temperatury, obciążenia i czasu obciążenia.

Warunki do badania: woda 25 ^oC , obciążenie 100 g, czas 5 s., trzy pomiary, wynikiem jest średnia artmetyczna, jednostka penetracji (1⁰ Pen = 0,1 mm)

Temperatura mięknienia (pierścień i kula) - temperatura w której asfalt w znormalizowanych warunkach badania osiaga ustalona konsystencję.

Warunki Badania – woda o temp 30 ^oC (start) dla temp. ,mięknienia 80-150 ^oC , szybkość podgrzeania 5 ^oC/min, płytka dolna oddalona o 25mm, dwa pomiary, wynik średnia temperatura, temp T_PiK [^oC]

Temperatura łamliwości Fraasa – temperatura wyrażona w ^oC w której występuje pękniecie warstwy produktu asfaltowego o określonej równomiernej grubości pod wpływem określonych warunków naprężenia

Warunki Badania – temp., początkowa 10 ^oC wyższa od przewidywanej temp. łamliwości; szybkość oziębiania 1 ^oC/min; co jedna min zgięcie i wyprostowanie ; dwa pomiary (lub 4) ; wynik średnia temp ; temp T_ł [^oC]

Ciągliwość – długość próbki badanego asfaltu o określonym kształcie i wymiarach w chwili zerwania

Warunki Badania - woda tem 25 ^oC; szybkość naciągania 5 cm / min; trzy próbki; trzy pomiary; wynik długość próbki przy zerwaniu

Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie

Próbki do bad: kostki sześcienne o kraw. 70±5mm lub 50±5mm lub walce, których średnica i wysokość są równe 70±5mm lub 50±5mm.

Ilość próbek: min 6 szt.

Przygotowanie próbek do bad.:

-próbki do badania należy wysuszyć do stałej masy w temp. 70±5°C ,

-próbki przed badaniem należy przez 24h klimatyzować w temp.20±5°C do osiągnięcia równowagi termicznej,

-przed badaniem należy z dokł. do 0,1mm zmierzyć wymiary przekroju poprzecznego (średnicę) próbek.

R_c=$\frac{F}{A}$ [MPa]

F – siła niszcząca [N]

A – pow. Przekroju [mm²]

Oznaczenie wytrzymałości na zginanie pod działaniem siły skupionej

Próbki do bad:

-grubość h:25÷100mm (większa niż dwukrotny wymiar największego ziarna w kamieniu)

-długość L:6×h

-szerokość b: powinna zawierać się między 50mm i trzykrotną grubością (50≤b≤3×h)

-rozstaw między rolkami podporowymi l:5×h

Ilość próbek: min 10 szt.

R_tf= $\frac{3*F*l}{{2*b*h}^{2}}$[MPa]

F-siła niszcząca [N]

l-rozstaw między podporami [mm]

b-szerokość próbki [mm]

h-wysokość próbki[mm]

oznaczenie ścieralności metodą tarczy Boehme’go

Próbki do bad: sześciany o kraw. 71±1,5mm lub prostopadłościany z kwadratową podstawą o boku 71±1,5mm

Ilość próbek: 6szt.

Przygotowanie próbek do bad.:

-próbki do badania powinny być czyste i wysuszone do stałej masy w temp. 70°C

-przed badaniem ścieralności określić gęstość objętościową próbki ρ_b, mierząc jej boki z zaokrągleniem do 0,1mm i ważąc z dokł. 0,1g, także w celu ustalenia masy początkowej m_i

Wykonanie badania:

-zamocować próbkę w uchwycie, obciążyć osiowo siłą 294±3N i wysypać na tor badawczy 20g standardowego ścierniwa (korundu)

-uruchomić tarczę, zwracając uwagę aby ścierniwo było równomiernie rozłożone na torze badawczym

-poddać próbkę 16 cyklom ścierania po 22 obroty każdy

-po każdym cyklu wyczyścić tarczę i powierzchnię czołową próbki, obracając ją w tym samym kierunku o 90° i ponownie nasypać na tor 20g nowego ścierniwa

-określić masę próbki po badaniu i obliczyć zmianę objętości na skutek cykli ścierania ΔV:

ΔV=$\frac{\text{Δm}}{\rho_{b}}$=$\frac{m_{i} - m_{f}}{\rho_{b}}$ [cm³]

ρ_b – gęstość objętościowa [g/mm³]

m_i – masa początkowa próbki [g]

m_f – masa próbki po badaniu [g]

Oznaczenie ścieralności metodą szerokiej tarczy

Próbki do bad:

Wyroby lub ich fragmenty o wymiarach co najmniej 100×70mm

Ilość próbek: 6 szt.

Przygotowanie próbek do bad.:

- próbki do badania powinny być czyste i wysuszone do stałej masy w temp. 70°C

-przed badaniem ścieralności sprawdzić płaskość powierzchni próbek (±1 mm)

-w przypadku próbek o chropowatej lub nierównej powierzchni, należy ją zeszlifować

-przed badaniem powierzchnię próbek oczyścić i pokryć barwnikiem (ułatwienie pomiaru rowka)

Wykonanie badania:

-zamocować próbkę w uchwycie urządzenia,

-zbiornik zasypowy napełnić suchym materiałem ściernym

-otworzyć zawór kontrolny i jednocześnie uruchomić urządzenie, aby szeroka tarcza wykonała 75 obrotów w czasie 60s

-po 75 obrotach wyłączyć urządzenie

Pomiar wymiarów rowka:

-próbkę umieścić pod szkłem powiększającym

-przy pomocy linijki, ołówkiem odrysować zewnętrzne granice rowka 11 i 12

-następnie narysować linię AB przez środek rowka, prostopadle do jego osi i przy pomocy cyfrowej suwmiarki zmierzyć szerokość (dokładność 0,1mm)

-w celu wzorcowania i uzyskania 3 odczytów powtórzyć pomiar w odległości 10±1 od końców rowka CD

Wilgotoność – ilość wody w danym momencie w materiale (zależy głównie od warunków zewn.)

Miara podciągania kapilarnego – zmiana masy

Nasiąkliwość – maksymalna ilość wody jaką może wchłonąć materiał

CHARAKT. MAT.BUD.

1)beton komórkowy:

Porowatość: ok.65%; pory okrągłe o średnicach 1-2 mm, szybko nasyca się wodą ale niewielkie podciąganie kapilarne

2)beton zwykły:

Wielkość i zawartość porów zależy w/c (im w/c jest wyższe tym porowatość wyższa); niewielkie lub brak podciągania kapilarnego, powolne nasycanie wodą nawet 7-14 dni (nasiąkliwość do 4% lub do 8-9%)

3)ceramika porowata:

Pory kapilarne włosowate połączone ze sobą, o śred. nanometrycznych, powodują b. szybki transport wody, wysokie wzniosy kapilarne, mogą podciągać wodę nawet na wysokość kondygnacji, szybkie nasycanie wodą przy badaniu nasiąkliwości

4)ceramika spieczona:

Porowatość do 6-12%; pory kapilarne zamknięte, struktura szczelna, praktycznie brak nasycenia wodą i podciągania kapilarnego

Elementy LD – elem. murowe ceramiczne o gęst. brutto w stanie suchym =<1000kg/m3 do stosowania w murach zabezp.

Elementy HD:

a)wszystkie elem. murowe ceramiczne do stosowania w murach niezabezp. (klinkier, cer. Spieczona)

b)elem. murowe ceram. o gęst brutto w stanie suchym >1000kg/m3 do stosowania w murach zabezp.

-kat. I (system ozn. 2+) – to elem. o wytrzymałości na ściskanie deklarowanej z prawdop., że wystąpienie wytrzym. mniejszej jest nie większe niż 5%

-kat. II (system 4) – elem. murowe to elem., w przypadku których nie przewiduje się, aby były zgodne z poziomem ufności wymaganym dla elem. Kat. I

Gęst. brutto w stanie suchym - iloraz masy do obj. brutto po wysuszeniu elementu do stałej masy

Obj. brutto – obj. elem. obliczona na podstawie długości, szerokości i wysokości, pomniejszona o objętość otworów, drążeń, wgłębień lub wycięć przeznaczonych do wypełnienia zaprawą

(odchyłki gęst.: D1:10% lub D2:5%)

Gęst. netto w stanie suchym – iloraz masy do obj. netto po wysuszeniu elementu do stałej masy

Obj. netto – obj. brutto elem. pomniejszona o obj. wszelkich otworów lub drążeń nieprzeznaczonych do wypełnienia zaprawą

(odchyłki: D1:10% lub D2:5%)

WZORY

Oznaczenie gęstości elementu HD

1)gęst. brutto w stanie suchym

$\rho_{g,u\ } = \frac{m_{\text{dry},u}}{V_{g,u}}$ [$\frac{\text{kg}}{m^{3}\ }$]

ρ_g, u – gęst. brutto w stanie suchym [kg/m³]

m_dry, u – masa próbki w stanie suchym [kg]

V_g, u - obj. brutto w stanie suchym [m³]

V_g, u=l_u×w_u×h_u

l_u – długość elementu [mm]

w_u – szerokość elementu [mm]

h_u – wysokość elementu [mm]

2)gęst. Netto w stanie suchym

$\rho_{n,u\ } = \frac{m_{\text{dry},u}}{V_{n,u}}$ [$\frac{\text{kg}}{m^{3}\ }$]

ρ_n, u – gęst. netto w stanie suchym [kg/m³]

m_dry, u – masa próbki w stanie suchym [kg]

V_n, u - obj. netto w stanie suchym [m³]

V_n, u = $\frac{M_{a,u} - M_{w,u}}{\rho_{w}}$ [m³]

M_a, u – masa próbki nasyconej wodą w powietrzu [kg]

M_w, u – masa pozorna próbki w wodzie [kg]

ρ_w – gęstość wody [kg/m³]

Procentowy udział drążeń (element LD)

Obj. drążeń (V_v, u)

V_v, u = V_g, u −  V_n, u

Procentowy udział drążeń

$\frac{V_{v,u}}{V_{g,u}}$ *100%

Wytrzymałość na ściskanie (element LD)

f_c = $\frac{F}{S_{\text{brut}\text{to}}}$ [MPa=N/mm²]

f_c – wytrzymałość na ściskanie [MPa]

F – maksymalna siła niszcząca [N]

S_brutto – pole powierzchni brutto [mm²]

f_b = f_c*α*δ [MPa]

f_b – znormalizowana wytrzymałość na ściskanie [MPa]

α – mnożnik zależny od sposobu sezonowania:

α = 1,0 dla stanu powietrzno – suchego oraz dla stanu wilgotności do 6%

α = 0,8 dla stanu wysuszonego do stałej masy

α = 1,2 dla stanu mokrego (zanurzenie w wodzie)

δ – współczynnik kształtu

Klasyfikacja elementów murowych ceramicznych według wytrzymałości na ściskanie

Klasa wytrzymałości na ściskanie	Znormalizowana wytrzymałość na ściskanie w N/mm^2 nie mniejsza niż
5	5,0
7,5	7,5
10	10,0
15	15,0
20	20,0
25	25,0
30	30,0
35	35,0
40	40,0
45	45,0
50	50,0
60	60,0
75	75,0