Wydział Budownictwa i Architektury

Politechniki Lubelskiej

Sprawozdanie z Laboratorium Materiałów Budowlanych

Ćwiczenie 1. Badanie spoiw budowlanych (cement portlandzki)

GR. 2
godzina zajęć : 16:30

Ćwiczenie 1. Badanie spoiw budowlanych (cement portlandzki)

1.1. Oznaczanie gęstości cementu metodą piknometryczną.

W celu zbadania gęstości cementu, z przeznaczonego do badania materiału pobieramy z różnych miejsc próbki i rozdrabniamy je w młynku kulowym lub w moździerzu, tak aby całość przeszła przez sito o wymiarze boku oczka 0,5mm. Następnie dokładnie mieszamy zmielony cement i metodą kwartowania dzielimy próbkę, w taki sposób żeby jej waga wyniosła około 70g. Po czym ponownie rozdrabniamy próbkę aż do momentu, gdy w całości przejdzie przez sito 0,08mm. Tak otrzymany materiał suszymy do stałej masy w temperaturze 105÷110⁰C, po czym studzimy w eksykatorze z chlorkiem wapnia.

Po przygotowaniu w powyższy sposób próbki przystępujemy do oznaczenia. Wysuszony piknometr ważymy z dokładnością do 0,001g. Odważamy około 10g cementu, po czym wsypujemy go do piknometru i ważymy piknometr razem z próbką. Z różnicy mas możemy obliczyć próbkę cementu, wziętą do badania. Następnie wlewamy do piknometru taką ilość denaturatu, która umożliwi przykrycie całej próbki. W celu usunięcia powietrza mogącego się znajdować pomiędzy ziarnami proszku, wstawiamy piknometr do eksykatora próżniowego i obniżamy w nim ciśnienie do 17,5 Tr przy temperaturze 20⁰C. W eksykatorze próżniowym piknometr powinien przebywać 30 min. Po usunięciu powietrza z próbki, dopełniamy piknometr do wierzchu denaturatem, osuszamy jego wierzch i ważymy z dokładnością do 0,001g. Następnie usuwamy próbkę wraz z denaturatem z piknometru , czyścimy go i osuszamy. Do tak przygotowanego piknometru wlewamy sam denaturat i ważymy go.

W identyczny sposób przeprowadzamy drugie badanie z tej samej próbki materiału. Wszystkie pomiary wykonujemy w temperaturze 20+/-2⁰C.

Gęstość badanego materiału obliczamy z dokładnością do trzeciego miejsca po przecinku według wzoru:

gdzie: m- masa próbki wysuszonej do stałej masy [g]

m₁- masa piknometru z płynem [g]

m₂- masa piknometru wraz z płynem i próbką [g]

ň_x- gęstość zastosowanego płynu w temp. 20⁰C w g/cm³

Badany materiał: cement (CEM I; 32,5R; Ożarów).

Gęstość płynu użytego do badania ρ_x=0,867 g/cm³

	I próbka	II próbka
Numer piknometru	1	2
Masa piknometru mp [g]	28,376	27,884
Masa piknometru z próbką mpp [g]	37,825	37,219
Masa próbki mpp- mp [g]	9,449	9,335
Masa piknometru z płynem m1 [g]	70,588	73,227
Masa piknometru z płynem i próbką m2 [g]	77,300	79,903
Gęstość badanego materiału ρi [g/cm^3]	2,99	3,04
Gęstość średnia ρśr [g/cm^3]	3,015

Obliczenia gęstości:

I próbka



II próbka



Wzór na obliczenie gęstości średniej:

r_śr=0,5 * ( r₁ + r₂ )

Obliczenie gęstości średniej:



Dane literaturowe określają gęstość cementu w granicach od 2,90-3,10 g/cm³.

1.2. Przygotowanie próbek do badań cech wytrzymałościowych cementu.

1.2.1 Przygotowanie formy. Części formy oczyszczamy, składamy na podstawie i skręcamy śrubą. Następnie powierzchnie wewnętrzne formy przecieramy lekko olejem mineralnym.

1.2.2 Przygotowanie zaprawy. Zaprawę sporządzamy z 450g cementu ( w naszym przypadku był to CEM 32,5 R), 1350g piasku i 225cm³ wody. Do miski mieszarki wsypujemy cement, do dozowników wlewamy wodę i wsypujemy piasek. Dzięki zautomatyzowaniu mieszarki nie musimy pilnować czasu jaki powinien upłynąć na mieszanie cementu z wodą, dozowanie piasku oraz mieszanie zaprawy. Po włączeniu przycisku start mieszarka laboratoryjna wykonuje te wszystkie czynności w odpowiedniej kolejności. Po skończeniu należy z mieszadła usunąć resztki cementu pozostałego na nim.

1.2.3 Przygotowaną wcześniej formę przymocowujemy za pomocą uchwytów do płyty wytrząsarki. Z przygotowanej zaprawy pobieramy trzy porcje zaprawy po 320g i każdą z nich układamy w formie i ją rozgarniamy. Uruchamiamy wstrząsarkę. Po wykonaniu 60 wstrząsów, wyłącza się ona automatycznie. Nakładamy kolejne trzy porcje zaprawy cementowej do formy i powtarzamy wytrząsanie. Następnie zdejmujemy formę i usuwamy nadmiar zaprawy za pomocą stalowej płytki, poruszanej powoli wzdłuż formy. Po wygładzeniu próbki pozostawiamy w formie na 24h w temperaturze 20+/-2⁰C. Po czym stwardniałe beleczki rozformowujemy. Każdą rozformowaną beleczkę oznaczamy na górnej powierzchni, a następnie umieszczamy w kąpieli wodnej o temperaturze 20+/-2⁰C w wannie i przechowujemy do czasu badania tak, aby woda przykrywała górną powierzchnię beleczek warstwą o grubości

co najmniej 2cm.