PROTOKÓŁ BADAŃ

do ćwiczenia nr 2

Badanie wybranych cech technicznych materiałów budowlanych PN-EN 13279-2 PN-EN 196-1 PN-EN 196-3

Grupa: Andrzejczuk Bartosz Bielecki Piotr Czeczot Łukasz Gromysz Jowita Michaluk Magdalena Data 08.03.2012r. 15.03.2012r. 22.03.2012r.

1.Oznaczenie stosunku woda/gips (konsystencji normalnej) metodą dyspersji:

Do miski wlano 250cm³ wody i wsypano 333g gipsu, następnie postępowano wg następującego schematu:

L.p.	Czynność	Czas [s]	Uwaga
1	zasypywanie spoiwa	30,0	–
2	przerwa	60,0	–
3	mieszanie ręczne	30,0	30 razy w sposób naśladujący cyfrę „8”
4	przerwa	30,0	–
5	mieszanie ręczne	30,0	30 razy w sposób naśladujący cyfrę „8”

Tak otrzymaną mieszankę wlewano do pierścienia Vicata znajdującego się na szklanej płytce, nadmiar gipsu usunięto nożem i wyrównano powierzchnię zewnętrzną pierścienia. Po upływie ok. 15s pierścień został uniesiony pozwalając mieszance się rozpłynąć. Następnie zmierzono rozpływ utworzonego placka.

Materiał	Masa próbki sypkiej [g]	Objętość wykorzystanej wody [cm^3]	Rozpływ placka gipsowego [cm]	Stosunek woda – gips
gips	333	250	18,4 x 18,5	0,75

Wcześniej wykonywane były jeszcze cztery próby o następujących danych (niepowodzenie otrzymania prawidłowej próbki):

Nr. próby	Masa próbki sypkiej [g]	Objętość wykorzystanej wody [cm^3]	Rozpływ placka gipsowego [cm]	Stosunek woda – gips
1 2 3 4	1315 417 384 347	250 250 250 250	- 10,5 x 11 14,5 x 14,5 15 x 15	0,19 0,6 0,65 0,72

2. Oznaczenie czasu wiązania spoiw gipsowych metodą nacięcia nożem:

Po przygotowaniu zaprawy wg zależności z doświadczenia 1 (tj. stosunek woda/gips = 0,75) wylewamy 3 placki gipsowe na szklaną płytkę, każdy z nich ma wymiary ok. 10 x 10 x 0,5 cm. Po odczekaniu ok.10s na pierwszych dwóch plackach wykonuje się nacięcie kontrolne. Trzeci placek posłużył do określenia czasu początku wiązania wg. wzoru:

T_i =  t₁ −  t₀

gdzie:

T_i – początek wiązania [min],

t₁ – czas, w którym krawędzie naciętego nożem placka nie zlewają się [min],

t₀ – czas, w którym rozpoczyna się wsypywanie spoiwa do wody [min].

Nr. placka gipsowego	Zlewanie się krawędzi nacięcia	Wymiary próbki [cm]	Początek wiązania [min]
1 2 3	TAK CZĘŚCIOWE NIE	10 x 10 x 0,5 10 x 10 x 0,5 10 x 10 x 0,5	- - 3,57

3. Oznaczenie cech wytrzymałościowych spoiw gipsowych i zapraw do tynków gipsowych:

Na wcześniej przygotowanych bloczkach z zaprawy gipsowej (w stosunku woda/gips = 0,75) o wymiarach: 40x40x160 mm przeprowadzamy test wytrzymałościowy. Próbki ustawiamy w prasie na podporach odległych od siebie o 10 cm, a następnie – łamiemy w środku między podporami za pomocą wałka obciążającego.

Wytrzymałość na zginanie wyliczamy wg wzoru:

P_F = 0, 00234 * P

gdzie:

P_F – wytrzymałość na zginanie[N/mm²],

P – siła potrzebna do złamania [N].

Wytrzymałość na ściskanie oznaczamy w połówkach beleczek pozostałych po badaniu wytrzymałości na zginanie. Połówki beleczek umieszczamy między stalowymi nakładkami dociskowymi o wymiarach

4×4 cm, w taki sposób, aby przyległy do ich całej powierzchni. Wytrzymałość na ściskanie wyliczamy wg wzoru:

$$f_{c} = \ \frac{F_{C}}{1600}$$

gdzie:

f_c – wytrzymałość na ściskanie [MPa],

F_c – maksymalna siła niszcząca (średnia arytmetyczna z sześciu badań) [kN],

1600 – pole powierzchni ściskania o wymiarach 40×40 mm [mm²].

Nr. bloczka	Próba	Siła potrzebna do złamania [N]	Wytrzymałość na zgniatanie [N/mm^2]	Pole powierzchni ściskania [mm^2]	Maksymalna siła niszcząca [kN]	Wytrzymałość na ściskanie [MPa]
I II	I I	1780 2587	4,166 6,054	1600 1600	14,801	9,255

4. Oznaczenie konsystencji normalnej spoiwa cementowego:

Do miski wlano 175 cm³ wody i wsypano 500 g cementu, następnie postępowano wg następującego schematu:

L.p.	Czynność	Czas [s]	Uwaga
1	zasypywanie spoiwa	10,0	–
2	mieszanie	90,0	Mieszarka laboratoryjna ma pracować na wolnych obrotach (niewielka prędkość 140±5 min^-1 ruchów obrotowych)
3	przerwa	30,0	Oczyścić ścianki naczynia zaczynu
4	mieszanie	90,0	Mieszarka laboratoryjna ma pracować na wolnych obrotach (niewielka prędkość 140±5 min^-1 ruchów obrotowych i 62±5 min^-1 ruchów planetarnych)

Tak otrzymaną mieszankę wlewano do pierścienia Vicata znajdującego się na szklanej płytce, nadmiar cementu usunięto nożem i wyrównano powierzchnię zewnętrzną pierścienia. pierścień ustawiamy pod aparatem i mierzymy zanurzenie igły:

Materiał	Masa próbki sypkiej [g]	Objętość wykorzystanej wody [cm^3]	Zanurzenie igły [mm]	Stosunek woda – cement
cement	500	175	7	0,35

Wcześniej wykonywane były jeszcze cztery próby o następujących danych (niepowodzenie otrzymania prawidłowej próbki):

Nr. próby	Masa próbki sypkiej [g]	Objętość wykorzystanej wody [cm^3]	Zanurzenie igły [mm]	Stosunek woda – cement
1 2 3 4	500 250 500 500	125 125 185 165	- 0 1 3,5	0,25 0,5 0,37 0,33

Prawidłowy wskaźnik konsystencji cementu zawiera się w granicach 0,32 – 0,35.

5. Oznaczenie czasu wiązania cementu za pomocą aparatu Vicata:

Po przygotowaniu zaprawy wg zależności z ćwiczenia 4 (tj. stosunek woda/cement = 0,35) należy umieścić ją w pierścieniu Vicata i ustawić pod aparatem. Igłę należy ustawić w taki sposób aby delikatnie stykała się z powierzchnią zaprawy. Igłę należy utrzymać w takim położeniu przez ok. 1 – 2 s. Aby oznaczyć czas początku wiązania należy igłę o przekroju 1 mm zanurzyć w różnych miejscach zaczynu w odstępach czasu nie dłuższych niż 10 min. za każdym zanurzeniem igłę należy dokładnie oczyścić.Za początek wiązania uznajemy czas, w którym igła zanurzona w zaczynie zatrzyma się w odległości 6±3 mm nad powierzchnią płytki szklanej. nasze pomiary przedstawia tabela:

Nr. próby	Zanurzenie igły [mm]	Czas [min]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14	- 0 1 1 1,5 1,5 2 2 2 2 2 2,5 2,5 2,5 3	4,5 + … 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Wg powyższej tabeli początek wiązania ustalił się po 74,5 min od wlania wody do zaprawy.

6. Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie (klasy) cementu:

Należy przygotować zaprawę cementową wg następującej receptury: Odważyć 1350 g piasku, 450 g cementu i 250 cm³ wody. Wszystkie składniki dodać do wody i mieszać wg schematu:

L.p.	Czynność	Czas [s]	Uwaga
1	zasypywanie spoiwa	30,0	Do pojemnika mieszarki wlać wodę i wsypać cement
2	mieszanie		Mieszarka laboratoryjna ma pracować na wolnych obrotach (niewielka prędkość 140±5 min^-1 ruchów obrotowych)
3	dodawanie piasku	30,0	–
4	mieszanie	30,0	Mieszarka laboratoryjna ma pracować na dużych(niewielka prędkość 285±10 min^-1 ruchów obrotowych)
5	przerwa	60,0	–
6	oczyszczenie ścianek	30,0	–
7	mieszanie	60,0	Mieszarka laboratoryjna ma pracować na dużych (niewielka prędkość 285±10 min^-1 ruchów obrotowych)

Po wykonaniu powyższych czynności zaprawę umieszczamy w formie o wymiarach 40x40x160 mm i ustawić na wstrząsarce, aby usunąć pęcherzyki powietrza i zagęścić zaprawę. Tak przygotowaną próbkę odstawiamy do wyschnięcia (ok. 7 dni) w temperaturze 20±2^oC.

Na przygotowanych bloczkach z zaprawy cementowej (w stosunku woda/cement = 0,35) o wymiarach: 40x40x160 mm przeprowadzamy test wytrzymałościowy. Próbki ustawiamy w prasie na podporach odległych od siebie o 10 cm, a następnie – łamiemy w środku między podporami za pomocą wałka obciążającego.

Wytrzymałość na zginanie wyliczamy wg wzoru:

P_F = 0, 00234 * P

gdzie:

P_F – wytrzymałość na zginanie [N/mm²],

P – siła potrzebna do złamania [N].

Wytrzymałość na ściskanie oznaczamy w połówkach beleczek pozostałych po badaniu wytrzymałości na zginanie. Połówki beleczek umieszczamy między stalowymi nakładkami dociskowymi o wymiarach

4×4 cm, w taki sposób, aby przyległy do ich całej powierzchni. Wytrzymałość na ściskanie wyliczamy wg wzoru:

$$f_{c} = \ \frac{F_{C}}{1600}$$

gdzie:

f_c – wytrzymałość na ściskanie [MPa],

F_c – maksymalna siła niszcząca (średnia arytmetyczna z sześciu badań) [kN],

1600 – pole powierzchni ściskania o wymiarach 40×40 mm [mm²].

Nr. bloczka	Próba	Siła potrzebna do złamania [N]	Wytrzymałość na zgniatanie [N/mm^2]	Pole powierzchni ściskania [mm^2]	Maksymalna siła niszcząca [kN]	Wytrzymałość na ściskanie [MPa]
I II III	I I I	1210 1038 1089	2,831 2,429 2,549	1600 1600 1600	16,820	10, 510