Sprawozdanie nr 5

WYDZIAŁ NAUK TECHNICZNYCH UWM
Kierunek:
BUDOWNICTWO
Data:
4.04.2011r.
Temat : Ceramika budowlana- badania i właściwości.
KRÓL MICHAŁ

Ceramika budowlana

a) Ceramiką nazywamy wyroby otrzymane ze specjalnej masy zawierającej jako podstawowy składnik gliny, dodatki schudzające i topniki. Po wypaleniu lub spieczeniu wyroby ceramiczne odznaczają się znaczną twardością i wytrzymałością mechaniczną

b) Podstawowym surowcem do wyrobów ceramiki jest kaolinit [Al₄(Si₄0₁₀)·(OH)₈], główny składnik glin, iłów, łupków stanowiących blisko połowy masy litosfery ziemskiej.

c) Do produkcji ceramiki używa się głównie glin zawierających kaolinit.

Podział gliny na grupy według wyrobów ceramicznych:

1. Gliny do wyrobu cegieł – łatwo topliwe (poniżej 1350^oC)

2. Gliny do wyrobu kamionki (1100-1200^oC), dają wyroby o czerepie spieczonym.

3. Gliny do wyrobów fajansów, trudno topliwe (1350-1580^oC).

4. Gliny do wyrobu porcelity i porcelany

5. Gliny do produkcji wyrobów szamotowych

Klasyczny proces produkcji wyrobów ceramicznych

Proces produkcji wyrobów ceramicznych polega na dokładnym wymieszaniu odpowiednich surowców , zaformowaniu, wysuszeniu i wypaleniu. Proces wypalania odbywa się w piecach. Temperatura wypalania mieści się w zakresie od (ceramika budowlana) do W wysokich temperaturach zachodzi zjawisko spiekania, przejawiające się uzyskaniem czerepu o gęstości bliskiej gęstości teoretycznej.

Ogólne właściwości ceramiki

1. Fizyczne → zależą od składu chemicznego i mechanicznego surowców;

2. chemiczne → zależą od rodzaju użytych surowców i technologii;

3. mechaniczne → zależą od kierunku i sposobu działania na nią sił oraz rodzaju surowców i technologii.

Klasyfikacja

GRUPY. W zależności od sposobu wykonania powierzchni bocznych:

Z – zwykła

L – licowa

RODZAJE. W zależności od odporności na działanie mrozu:

M – odporne na działanie mrozu

N – nieodporne na działanie mrozu

TYPY. W zależności od sposobu wykonania pod względem otworów i drążeń

B – bez otworów

P – pełne

D – drążone

S - szczelinowe

KLASY. W zależności od wytrzymałości na ściskanie

1. 3,5; 5,0; 7,5;, 15, 20, 25 – cegły grupy Z

2. 10, 15, 20, 25 – cegły grupy L

SORTAMENTY. W zależności od gęstości objętościowej

1. 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 –cegieł grupy B i P

2. 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6 –cegieł grupy S i D

Ze względu na strukturę ceramikę dzielimy na trzy grupy:

• ceramika o czerepie porowatym

• ceramika o czerepie spieczonym

• ceramika półszlachetna

Sprawdzenie cech zewnętrznych

1. Sprawdzenie kształtu i wymiarów oraz grubości obrzeży, żeber i tp.

2. Sprawdzenie wielkości skrzywień powierzchni i krawędzi

3. Sprawdzenie wielkości oraz szczerb, uszkodzeń i pęknięć krawędzi, naroży, stopek, żeber i tp.

5. Sprawdzenie wielkości oraz liczby rys i pęknięć powierzchni

6. Sprawdzenie wielkości oraz liczby pęknięć ścianek zewnętrznych i wewnętrznych.

7. Sprawdzenie wad powierzchniowych (pęcherze, wytopy, plamy, zgrubienia, bruzdy i tp.)

8. Sprawdzenie odchylenia powierzchni bocznych i czołowych od pionu

9. Sprawdzenia wzajemnych prostopadłości powierzchni i krawędzi

10. Sprawdzenie barwy

11. Sprawdzenie jednolitości barwy

12. Sprawdzenie deformacji ścianek wewnętrznych otworów rurki

13. Sprawdzenie dopuszczalnego wygięcia rurki

14. Sprawdzenie dźwięku

15. Sprawdzenie przełomu

16. Sprawdzenie liczby wyrobów połówkowych

Badania laboratoryjne obejmują:

1. Badanie masy

2. Badanie gęstości objętościowej

3. Badanie nasiąkliwości

4. Badanie odporności na działanie mrozu

5. Badanie odporności na zmianę temperatury

6. Badanie obecności szkodliwej zawartości marglu

7. Badanie obecności szkodliwej zawartości rozpuszczalnych soli

8. Badanie wytrzymałości na ściskanie

9. Badanie wytrzymałości na działanie siły zgniatającej

10. Badanie wytrzymałości na obciążenie statyczne

12. Badanie wytrzymałości na uderzenie

POBIERANIE PRÓBEK

W celu pobrania próbek do sprawdzenia cech zewnętrznych należy wylosować z badanej partii słupy (stosy lub palety) w liczbie określonej w tabeli. Z wylosowanych słupów pobrać w sposób losowy na ślepo wyroby w liczbie określonej w tabeli.

Z pobieranych próbek należy sporządzić protokół.

Pobieranie próbek do badań laboratoryjnych

W celu pobrania próbek do okresowych badań laboratoryjnych należy z każdej dziennej partii wyrobów wywiezionych z pieców pobrać w sposób losowy na ślepo 3 sztuki. Wyroby nagromadzone w ten sposób w zakresie między badaniami uważa się za pełną partię.

SPRAWDZENIE ZECH ZEWNĘTRZNYCH

Badanie wykonuje się poprzez oględziny i pomiar z dokładnością do za pomocą szablonu suwakowego lub linijki z podziałką i porównanie z rysunkami i wymaganiami normy przedmiotowej

Tabela z normy w załączniku

Badanie nasiąkliwości metodą moczenia

1. Celem badania jest ustalenie maksymalnej ilości wody, jaką wyroby ceramiczne mogą wchłonąć w różnych warunkach. Nasiąkliwość określa się na próbkach wysuszonych do stałej masy.

2. Próbki w ilości 6 sztuk należy zważyć i ustawić na podstawkach w naczyniu z materiału nie ulegającego korozji.

3. Wyroby ustawia się tak aby nie stykały się ze sobą . Cegły pełne ustawia się pionowo na dłuższym boku a wyroby drążone – otworami do góry.

4. Zalewamy próbki wodą do 1/2 wysokości, po upływie 2 godzin – do 3/4 wysokości, a po upływie dalszych 2 godzin – aż do całkowitego zanurzenia próbek. Pozostają one w wodzie do momentu uzyskania stałej masy.

5. Wyroby do ważenia wyjmować pojedynczo i zważyć po uprzednim wycieknięciu wody z otworów.

1. Nasiąkliwość każdej próbki obliczamy w % wg wzoru:

m_n - masa próbki nasiąkniętej wodą, g

m_s - masa próbki wysuszonej, g

Wynik uznajemy za pozytywny, jeżeli średnia arytmetyczna wyników odpowiada wymaganiom właściwej normy przedmiotowej.

Dopuszcza się dla dwóch badanych wyrobów przekroczenie normy nie więcej niż 20%.

Nasiąkliwość wg PN-B-12050
L.p.
1
1
2
3

Badanie wytrzymałości na ściskanie

Zasada metody

1. Po przygotowaniu próbki umieszczane są centrycznie na płycie ściskającej maszyny wytrzymałościowej. Przykładane jest równomiernie rozłożone obciążenie i zwiększane w sposób jednostajny, aż do zniszczenia próbki.

2. Dla cegły dziurawki, kratówki i kanalizacyjnej próbkę do badania należy formować z dwóch całych wyrobów przez spojenie ich gęsto plastyczną zaprawą cementową, tak aby były do siebie równoległe. Grubość warstwy zaprawy 10-. Łączna liczba badanych cegieł -16 sztuk

3. Dla cegły budowlanej pełnej próbkę należy formować przez spojenie dwóch połówek wyrobu.

4. Liczba badanych cegieł powinna wynosić 8 sztuk.

5. W tym celu wyroby przeznaczone do badania należy przepiłować w poprzek, w środku ich długości i uzyskane połówki spoić zaprawą cementową tak aby powierzchnie powstałe z przecięcia były do siebie przeciwległe.

6. Należy stosować zaprawę 1:1 z cementu portlandzkiego klasy 32,5.

7. Następnie powierzchnie utworzonej próbki przeznaczonej do ściskania (podstawy) należy wyrównać tą samą zaprawą cementową tak, aby były do siebie równoległe.

8. Grubość warstwy zaprawy powinna wynosi 10-.

9. Próbki przygotowane do badań przechowuje się przez 4 doby w warunkach wilgotnościowych.

10. Następnie poddajemy je badaniu na ściskanie w prasie hydraulicznej w kierunku prostopadłym do wyrównanych podstaw.

11. Obciążenie próbek w urządzeniu powinno wzrastać jednostajnie z prędkością około 5 kN na sekundę aż do chwili zniszczenia próbki.

12. Próbki należy układać w prasie na podkładce z płyty pilśniowej.

13. Po uzyskaniu obciążenia niszczącego, wytrzymałość na ściskanie (Rc) oblicza się w MPa (N/mm²) wg wzoru:

w którym

P – obciążenie niszczące, N

F – powierzchnia ściskania, mm²

14. Do obliczenia powierzchni próbki (F) przyjmuje się średnią arytmetyczną pól obu podstaw próbki wg pomiarów boków tych pól dokonanych z dokładnością do 1mm.

15. Dla wyrobów drążonych powierzchni otworów nie uwzględnia się

16. Badania wykonuje się w oparciu o polską normę PN-EN 772-1

Lp.	Średnia arytmetyczna powierzchnia pól obu podstaw próbki , mm	Siła niszcząca próbkę, N	Wytrzymałość, MPa
1	167,4	200	1,19
2	147,1	225	1,53
3	142,21	415	2,92
4	147,0	470	3,20
5	146,1	180	1,23
6	154,9	125	0,81
7	148,3	215	1,45
8	149,0	270	1,81

Lp	Wysokość cegły	Wytrzymałość na ściskanie (Rc) MPa wg normy PN-B-12 050
		klasa
		3,5
1	65	4,3
2	140	3,1
3	220	2,6

Podczas pobierania próbek do badań ustala się w sposób losowy słupy, stosy lub paczki, z których należy pobrać próbki, a następnie pobiera się je zgodnie z wymaganiami podanymi w normach.

Z pobierania próbek należy sporządzić protokół z wymieniem liczby sztuk, miejsc pobrania i opisem wyglądu zewnętrznego poszczególnych sztuk.

Badanie cech technicznych rozpoczyna się zwykle od badań makroskopowych. Mają one na celu określenie cech charakterystycznych oraz wad badanych materiałów. Należy tu opisać wygląd zewnętrzny próbki, spękania, wady strukturalne, równoległość płaszczyzn, barwę dźwięk i wymiary. Określenie tych wszystkich cech pozwoli na zaszeregowanie materiału do odpowiedniego gatunku w danej grupie.