POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Zakład Budownictwa Wodnego i Hydrauliki

LABORATORIUM Z PRZEDMIOTU

BUDOWNICTWO I KONSTRUKCJE INŻYNIERSKIE

Temat: Wnioski ze sprawozdań.

Prowadzący: dr inż. H. Dąbrowski

Grupa: ISiW 1

Marta Rutkowska

Data oddania: 18.05.2011r.

1. Badanie właściwości fizycznych wybranych materiałów budowlanych:

• Na charakterystykę materiałów budowlanych składa się wiele cech – np. gęstość objętościowa, gęstość właściwa, porowatość.

• Im mniejsza gęstość objętościowa, tym większa jest nasiąkliwość danego materiału. Jest to spowodowane jego większą porowatością.

• Im większa gęstość objętościowa, tym materiał bardziej wytrzymały.

• Gęstość właściwa to masa materiału, podzielona przez jego objętość bez porów (ośrodek rozdrobniony – ośrodek stały).

• Gęstość właściwa materiału jest największa ze wszystkich.

• Jeśli dany materiał nie ma porów, to jego gęstość objętościowa = gęstości właściwej.

• Cegła to materiał budowlany w kształcie prostopadłościanu, uformowany z gliny, wapna, piasku, cementu (bloczki betonowe) lub innych surowców mineralnych, który wytrzymałość mechaniczną i odporność na wpływy atmosferyczne uzyskuje poprzez proces suszenia, wypalania lub naparzania parą wodną. Cegły służą m.in. do wznoszenia ścian, murów, filarów, słupów, a także fundamentów i ścian fundamentowych. Wymiary cegły pełnej – 65/120/250 mm.

• Podstawowy podział materiałów budowlanych:

- naturalne (piasek, żwir, granity, kamienie)

- sztuczne (ceramiczne i konstrukcyjne)

• Podział materiałów budowlanych ze względu na rolę:

- izolacyjne

- dekoracyjne

- konstrukcyjne

- wykończeniowe

• Woda to najbardziej popularny naturalny materiał budowlany. W wodzie znajdują się nieznaczne pory powietrza.

• Materiały o wyższej gęstości objętościowej niż woda toną w wodzie.

• Największą gęstość objętościową posiadają materiały betonowe i ceramika zwarta (cegły klinkierowe). Najmniejszą gęstością charakteryzują się materiały izolacyjne, czyli wełna mineralna i styropian.

• Gęstości objętościowe wybranych materiałów budowlanych:

- drewno – 0,5 t/m³

- woda – 1,0 t/m³

- beton – 2,2 - 2,4 t/m³

- piasek – 2,5 t/m³

- granit – 2,75 t/m³

- stal – 7,85 t/m³

1. Badanie spoiw powietrznych i hydraulicznych oraz zapraw świeżo zarobionych:

• Spoiwo (cement, gips) + woda = zaczyn

• Spoiwo + woda + kruszywo (piasek kopany - zawiera drobne pyły lub piasek rzeczny-równoziarnisty, nie zawiera pyłów) = zaprawa

• Wiązanie spoiwa i wody to reakcja egzotermiczna, często silnie egzotermiczna (następuje wydzielanie ciepła), wskutek czego materiały rozszerzają się albo pękają.

• Odpowiedni dobór ilości zmieszanych ze sobą składników rzutuje na czas wiązania, a także na gęstość zaprawy i późniejszą wytrzymałość zaprawy.

• Najistotniejszy jest stosunek w:g (wody do gipsu) i w:c (wody do cementu). Im mniejszy, tym wytrzymałość większa. Trzeba jednak pamiętać, że ilość wody musi być odpowiednia, aby związać zaprawę.

• Konsystencja zaprawy musi być tak dobrana, aby wiązanie nie rozpoczęło się podczas transportu zaprawy na budowę w betoniarce.

• Istotny wpływ na jakość zaprawy ma dokładność wymieszania składników i kolejność ich wymieszania (woda, cement, piasek).

• Istotny wpływ na szybkość wiązania gipsu ma temperatura wody, którą dodaje się do gipsu (im cieplejsza woda, tym szybsze stwardnienie).

• Im więcej wody, tym dłuższy jest czas wiązania gipsu.

• Niewłaściwe przechowywanie, pozwalające na zawilgocenie gipsu, a także niedokładne czyszczenie narzędzi i naczyń używanych do przygotowania zaprawy powodują skrócenie czasu wiązania.

• Spoiwa dzielimy na:

- powietrzne - wiążą i nabierają właściwych cech wytrzymałościowych tylko w warunkach powietrzno-suchych,

- hydrauliczne - wiążą i twardnieją zarówno w warunkach powietrzno- suchych jak i w środowisku wodnym (chłodzenie takich spoiw wodą nie szkodzi).

1. Badanie mieszanki betonowej o określonej recepturze (beton recepturowy):

• Beton dzielimy na:

- recepturowy – ustalone są dokładne ilości poszczególnych składników.

- projektowy – zależy od miejsca stosowania (np. beton do stosowania do fundamentów)

• beton = spoiwo (cement) + woda + kruszywo drobne i grube (żwir)

beton = zaprawa + kruszywo grube

• Składniki betonu muszą spełniać określone warunki: woda musi być przydatna do betonu (wodociągowa, bez związków organicznych), cement musi trzymać klasę cementu (świeży – drobny, sypki).

• Konsystencja betonu zależy od: ilości poszczególnych składników, dokładności ich wymieszania, czasu wibracji (im większy, tym beton mniej płynny).

• Parametr w:c wpływa na wytrzymałość betonu oraz jego porowatość. Trzeba go dobrać w taki sposób, aby beton nie był ani za kruchy, ani za ciekły.

• Wraz ze wzrostem stosunku w/c konsystencja betonu staje się bardziej ciekła i maleje równocześnie jego wytrzymałość (nawet niewielka ingerencja w normową ilość wody powoduje zmianę właściwości betonu).

• Parametry napowietrzenia odgrywają ważną rolę przy wytrzymałości na czynniki atmosferyczne, przede wszystkim na mróz.

1. Badanie właściwości mechanicznych wybranych materiałów budowlanych:

• Próbki normowe mają największą wytrzymałość na zginanie.

• Próbki gipsowe mają niższą wytrzymałość na zginanie i ściskanie niż próbki cementowe (zaprawy cementowe używane są do murowania zarówno ścian jak i innych elementów, które będą przenosić znaczne obciążenia; zaprawy gipsowe przeznaczone są do szpachlowania ścian i wypełniania ubytków w tynkach wewnętrznych).

• Drewno znacznie łatwiej przenosi siły (ma większą wytrzymałość) działające wzdłuż włókien. Drewno jest materiałem anizotropowym, jego wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie, zginanie zależy od kierunku działania sił w stosunku do włókien.

• Drewno ulega zniszczeniu powoli. Dlatego jest dobrym materiałem zabezpieczającym konstrukcję przed zawaleniem (np. daje więcej czasu na ewakuację).

• Gęstości objętościowe próbek nasiąkniętych wodą są większe niż gęstości suchych.

• Próbki gipsowe nasiąknięte wodą wykazują mniejszą wytrzymałość na zginanie w stosunku do próbek suchych, z czego wynika, że gips jako materiał budowlany powinno się dobrze zaizolować, zabezpieczyć przed wilgocią.

• Im mniejsze w/c, tym większa wytrzymałość.

• Jeśli materiał jest absolutnie jednorodny, to nie ma znaczenia, gdzie jest góra, gdzie dół, bok prawy, bok lewy, bo wytrzymałość będzie taka sama.

• Jeśli materiał nie jest jednorodny, to wytrzymałości są rozbieżne.

1. Badanie właściwości fizycznych i mechanicznych próbek betonowych. Badanie materiałów do izolacji przeciwwilgociowych i przeciwwodnych:

• Beton zagęszczony stołem wibracyjnym nie jest jednorodny (grube kruszywo stara się opaść na dół), dlatego wytrzymałość na ściskanie będzie różna dla różnych kierunków ściskania.

• Gęstość objętościowa mieszanki i betonu różni się.

• Powierzchnia ścięcia betonu – powinno być ścięte grube kruszywo i zaprawa (jeśli tak nie jest, to ścięcie „poleciało” po przyczepności kruszywa.

• Wytrzymałość betonu na ściskanie jest dość duża, natomiast wytrzymałość na rozciąganie jest niewielka (zbrojenie prętami stalowymi umożliwia przenoszenie sił rozciągających).

• Wytrzymałość na ściskanie betonu zależy od:

- ilości kruszywa grubego

- ilości zaprawy (odpowiednia, aby kruszywo było otoczone zaprawą)

- od doboru uziarnienia kruszywa

- im mniejsze w:c, tym wytrzymałość większa

- im dłuższy czas dojrzewania, tym większa wytrzymałość (minimalny czas dojrzewania, to 28 dni)

- dokładnego wymieszania (mieszanie tylko do momentu rozpoczęcia wiązania)

• Folia jest materiałem rozciągliwym, może się wielokrotnie wydłużać.

• Folia charakteryzuje się małą nasiąkliwością, nie przyjmuje wody i pary, chroni przed podciąganiem kapilarnym.

• Szczególnie niebezpieczny dla papy jest wpływ warunków atmosferycznych (mróz, upał, deszcz, wiatr, śnieg).

• Obróbki papy i folii nie można dokonywać, kiedy temp. ≤ 5°C.

• Aby materiały izolacyjne były przydatne, należy zachować zalecenia producenta dotyczące przechowywania, transportu i układania danego materiału (musi być ułożona po odpowiedniej stronie).

• Należy zachować szczególną ostrożność w newralgicznych miejscach izolacji – załamania, narożniki, połączenia. Perforacja (dziura) w izolacji jest szczególnie groźna. Izolacji nie można wyostrzać.

• Folia musi być układana na idealnie gładkiej powierzchni.

• Karbonatyzacja przebiega wraz ze starzeniem próbek, najpierw pojawia się na brzegach, co powoduje możliwość korodowania zbrojenia. Aby temu zapobiec, stosuje się otulinę o grubości 10-50 mm.

• Im wyższa wytrzymałość na ściskanie betonu, tym wyższa wytrzymałość na rozciąganie.

• Izolację przeciwwodną stosujemy, gdy budynek posadowiony jest poniżej poziomu wody gruntowej.