Sprawozdanie z doświadczeń laboratoryjnych z chemii budowlanej:

Prowadzący doświadczenie: Iwona Chudyk

Grupa 1.

Zespół 7.

Rok studiów: I

Wydział Inżynierii Lądowej

Data wykonywania doświadczenia: 21.10.2013r.

Data oddania sprawozdania: 28.10.2013r.

Nr doświadczenia: 7.3

Temat doświadczenia: Oznaczanie składu betonu zwykłego.

I. Wstęp teoretyczny.

Beton jest to kompozyt powstały na skutek zmieszania ze sobą cementu pełniącego rolę spoiwa oraz kruszywa spełniającego funkcję wypełniacza. Skład mieszanki betonowej zależy przede wszystkim od cech jakie ma on posiadać (np. wytrzymałość, mrozoodporność, szczelność, urabialność itp.). Poza współczynnikiem woda/cement (w/c), ważny jest również stosunek spoiwa cementowego do kruszywa (s/k), który dla betonu zwykłego powinien wynosić 1/5 1/7.

Ćwiczenie, które przeprowadziłam polegało na analizie składu betonu, czyli określeniu zawartości spoiwa i kruszywa w jego próbce. Istnieją dwa sposoby określenia stosunku składników w betonie.

Pierwsza z nich to określenie zawartości składników nierozpuszczalnych w kwasie solnym, zakładając, że kruszywo jest całkowicie w nim nierozpuszczalne, natomiast spoiwo całkowicie rozpuszczalne. Różnica mas przed i po rozpuszczeniu w kwasie solnym pozwoli na określenie masy spoiwa i obliczeniu stosunku.

Druga z metod to analiza termiczna polegająca na prażeniu próbki betonu. Poprzez wyznaczenie ubytku masy próbki, spowodowanego rozkładem węglanów, można określić zawartość w betonie kruszywa węglanowego.

II. Przebieg ćwiczenia

1) Oznaczanie części rozpuszczalnej w HCl

Próbkę sproszkowanego betonu o masie 3,0124g umieściłam w zlewce o pojemności 250 cm³_. Następnie dolałam do niej za pomocą cylindra miarowego 100 cm³ kwasu solnego o stężeniu 15%. Zlewkę przykryłam szkiełkiem zegarowym na 30 min, co jakiś czas mieszałam zawartość. W momencie gdy cement zawarty w betonie się rozpuścił, roztwór przesączyłam przez sączek umieszczony w lejku nad zlewką. Sączek wraz z osadem umieściłam w tyglu, a następnie ustawiłam go nad palnikiem w celu spalenia sączka i otrzymania osadu uzykanego po rozpuszczeniu próbki w kwasie. Po ostudzeniu tygla z próbką w eksykatorze zważyłam go.

Otrzymana masa osadu (kruszywa): 2,299g

Obliczenie części rozpuszczalnej w HCl - b [%] :

3,014g – 2,299g = 0,715g

0,715g – x%

3,014g – 100%

x = 23,7%

2) Oszacowanie strat prażenia

W uprzednio zważonym tyglu odważyłam 2,035g próbki sproszkowanego betonu. Tygiel wraz z zawartością prażyłam na pełnym płomieniu palnika przez ok. 30 min. Następnie ostudziłam go w eksykatorze i ponownie zważyłam.

Otrzymana masa próbki: 1,925g

Obliczenie strat prażenia - a [%]:

2,035g – 1,925g = 0,11 g

2,035g – 100%

0,11g – x%

x = 5,4%

Obliczenie wagowego i objętościowego stosunku spoiwa do kruszywa:

Dane:

b - część próbki betonu rozpuszczalna w HCl [%]

a - straty prażenia (H₂0 + CO₂) [%]

c - wilgotność kruszywa [%], zakładamy, że c = 2%

kw - część kruszywa rozpuszczalna w HCl [%], zakładamy, że jest równa 0,5%

ρ_s - gęstość spoiwa, ρ_s = 3100 kg/m³

ρ_k - gęstość kruszywa, ρ_k = 2650 kg/m³

Obliczanie stosunku wagowego:

$\frac{s}{k}$m =$\ \frac{b - a - kw}{100 - b + c + kw}$

$\frac{s}{k}$m = $\frac{23,7 - 5,4 - 0,5}{100 - 23,7 + 2 + 0,5} \approx \ $0,226 =$\ \frac{1}{4}$

Obliczanie stosunku objętościowego:

$\frac{s}{k}$V =$\ \frac{s}{k}$M$\ \times \ \frac{p_{k}}{p_{s}}$

$\frac{s}{k}$V =$\ 0,226 \times \frac{2650}{3100} \approx \ $0,193 = $\frac{1}{5,2}$

III. Wnioski:

Otrzymane stosunki wagowe oraz objętościowe s/k można uznać za mieszczące się w granicach odpowiednich dla betonu zwykłego (od 1/5 do 1/7). Minimalne błędy pomiarowe mogą wiązać się z zawyżoną masą spowodowaną obecnością zanieczyszczeń w tyglu.

IV. Bibliografia:

L. Czarnecki, P. Łukowski, A. Garbacz, B. Chmielewska, Ćwiczenia laboratoryjne z chemii budowlanej, Warszawa 2007