1. Składniki zaprawy
Lp. |
Składniki |
Stosunek wagowy |
Zarób próbny (kg) |
1 |
Cement CEM I |
1 |
0,5 |
2 |
Wapno hydratyzowane |
1 |
0,5 |
3 |
Piasek naturalny 0 - 0,5mm |
6 |
3,0 |
4 |
Woda |
1,54 |
0,770 |
Razem: |
4,77 |
Objętość próbnej mieszanki powinna wynosić nie mniej niż 10 dm3. Wodę należy dozować stopniowo aż do uzyskania żądanej konsystencji. Poszczególne składniki powinno się odważyć z dokładnością do 10g. Do mieszarki wsypuje się kolejno cement i wapno, następnie piasek i gdy zarób uzyska jednolity kolor dodajemy wodę.
2. Oznaczenie konsystencji świeżej zaprawy:
za pomocą stolika rozpływu
Badanie ma podobny przebiega jak przy badaniu normowej konsystencji zaczynu
gipsowego. Do badania należy przygotować pojemnik na zaprawę, który należy nią do pełna wypełnić z nadmiarem i wyrównać do jego poziomu. Pojemnik ten ma być ustawiony na środku specjalnie przeznaczonego do tego badania stolika, który należy przetrzeć olejem. Po napełnieniu pojemnika należy go podnieść do góry i pozwolić by zaprawa swobodnie się rozpłynęła po stoliku. Następnie można parę razy wstrząsnąć by zaprawa miała możliwość dalszego rozpływu. Średnicę powstałego w ten sposób należy zmierzyć.
Wyniki badań:
Średnica placka powstałego z badanej przez nas zaprawy wynosiła 20,2cm.
B) za pomocą penetrometru
To badanie konsystencji zaprawy wykonuje się za pomocą stożka Nowikowa. Składa się on ze stożka pomiarowego i pojemnika na zaprawę. Po wypełnieniu pojemnika zaprawą należy go ustawić na poziomej płaszczyźnie i trzymając stożek pomiarowy za trzonek ustawić go pionowo w taki sposób, aby wierzchołek stożka dotykał powierzchni zaprawy w środku naczynia pomiarowego. W tej pozycji należy ustawić podziałkę na 0. Następnie należy opuścić swobodnie stożek tak, aby jego zagłębienie w zaprawę następowało tylko pod działaniem jego ciężaru własnego. Przez cały czas zagłębiania się w zaprawie stożek powinien zachowywać pozycję pionową. Po upływie 10s od opuszczenia stożka należy odczytać zagłębienie stożka z dokładnością do 0,5cm. Zaprawa przydatna do spoinowania powinna mieć zanurzenie stożka od 6 do 9 cm.
Wyniki badań:
Pierwsza próba pomiaru konsystencji zaprawy cementowo - wapiennej była wykonana dla zaprawy o następującym doborze składników: cement - 0,5 kg; wapno - 0,5 kg; piasek - 3,0 kg; woda - 770 ml. Stożek pomiarowy zanurzył się na głębokość 4,9 cm. Przy drugiej próbie pomiaru stożek pomiarowy zanurzył się na głębokość 5 cm. Zaprawa ta posiada w miarę dobrą konsystencję.
3. Oznaczenie gęstości objętościowej świeżej zaprawy
Gęstość objętościową zaprawy określa się w naczyniu pomiarowym (cylindrze)
o objętości 1000cm3 , w którym układa się zaprawę w dwóch warstwach ubijając 10 uderzeniami ubijaka. Naczynie z zaprawą należy zważyć z dokładnością do 1g, po czym obliczyć gęstość zaprawy według wzoru:
gdzie:
mw - masa naczynia wypełnionego zaprawą [g]
m - masa pustego naczynia [g]
V - objętość badanej zaprawy [cm3]
Wyniki badań:
mw =3270 g
m =1260 g
V =1000 cm3
Gęstość objętościowa badanej zaprawy wyniosła 2,01
.
4. Obliczenie ilości składników na 1m3 zaprawy.
Oznaczenie ilości składników na 1m3 zaprawy oblicza się z proporcji, do której potrzebne jest wyliczenie objętości zaprawy ze wzoru:
gdzie:
C - ilość cementu użytego do zaprawy
Wa - ilość wapna użytego do zaprawy,
P - ilość piasku użyta do zaprawy,
W - ilość wody użyta do zaprawy,
ρOZ - gęstość objętościowa świeżej zaprawy
Wyliczenie ilości cementu:
C - 1000dm3
CZ - VZ
Wyliczenie ilości wapna:
Wp - 1000dm3
WpZ - VZ
Wyliczenie ilości piasku:
P - 1000dm3
PZ - VZ
Wyliczenie ilości wody:
W - 1000dm3
WZ - VZ
5. Oznaczenie wytrzymałości stwardniałej zaprawy budowlanej
A) Oznaczenie wytrzymałości na zginanie
Wytrzymałość na zginanie jest to naprężenie, które może przenieść próbka przed zniszczeniem. Badanie wytrzymałości na zginanie oznacza się na beleczkach wymiarach 4x4x16cm, obciążając próbkę do momentu złamania się skupioną siłą działającą w środku rozpiętości. Do jednorazowego badania należy stosować 3 beleczki wykonane w jednej formie. Przygotowane próbki należy rozformować po okresie:
3 godzin - zaprawy gipsowe i gipsowo - wapienne,
24 godzin - zaprawy cementowe i cementowo - wapienne,
72 godzin - zaprawy wapienne.
Rozformowane próbki przechowuje się na powietrzu - dla spoiw powietrznych,
i w wilgoci - dla spoiw hydraulicznych.
Próbka ułożona w maszynie wytrzymałościowej powinna być obrócona o 90°
w stosunku do jej ułożenia w formie podczas wiązania.
Wskaźnik wytrzymałości:
Wyniki badań:
Siła niszcząca pierwszą próbkę oraz drugą próbkę:
P = 0,92kN
Moment zginający
Wytrzymałość na zginanie badanej próbki
Siła niszcząca trzecią próbkę
P = 0,98 kN
Moment zginający
Wytrzymałość na zginanie badanej próbki
Średnia wytrzymałość badanych próbek na zginanie:
B) Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie.
Wytrzymałość na ściskanie jest to odporność materiału na wewnętrzne naprężenia powstające pod wpływem działających sił zewnętrznych ściskających.
Badanie przeprowadza się na tych samych 3 beleczkach, na których wykonywało się oznaczenie wytrzymałości zaprawy na zginanie. Ponieważ w czasie badania wytrzymałości na zginanie beleczki ulegają zniszczeniu, przepołowieniu, więc otrzymuje się 6 wyników określających wytrzymałość zaprawy na ściskanie. Powierzchnia ściskana wynosi 25 cm2.
Wyniki badań:
F = 25 cm2 - powierzchnia ściskana
maksymalna siła ściskająca:
P1 = 14,0 kN P2 = 13,2 kN
wytrzymałość na ściskanie:
maksymalna siła ściskająca:
P1 = 12,6 kN P2 =13,2 kN
wytrzymałość na ściskanie badanej próbki
maksymalna siła ściskająca:
P1 = 14,8 kN P2 = 15,2 kN
wytrzymałość na ściskanie badanej próbki:
Średnie wytrzymałość badanej próbki na ściskanie:
Badana przez nas zaprawa jest marki M4
6. Oznaczanie wytrzymałości spoiny
Spoina jest to zaprawa łącząca dwa elementy. Bada się na elementach połączonych zaprawą. Poddając naprężeniom określa się poziom wytrzymałości. Oznaczenie to polega na zbadaniu wytrzymałości próbki składającej się z trzech cegieł połączonych spoiną poddanej próbie ścinania. Badanie wykonuje się w następujący sposób: cegły podpiera się na dwóch podporach tak aby dwie zewnętrzne cegły wspierały się bezpośrednio na nich, trzecia środkowa jest obciążona siłą do momentu zniszczenia próbki. Sposoby w jakich próbka może ulec zniszczeniu:
- ścięcie na styku elementów,
- zaprawa zostaje na jednym z elementów,
- zniszczenie elementu.
Wynik badania wyznacza się ze wzoru na ścinanie.
7. Oznaczenie podciągania kapilarnego stwardniałej zaprawy - współczynnik absorpcji wody.
Kapilarność jest to zdolność do podciągania wody przez włoskowate kanaliki materiału pozostającego w zetknięciu z wodą.
Oznaczenie kapilarności przeprowadza się na próbce ustawionej w pionie, której dolna powierzchnia jest zanurzona w wodzie. Po jednej godzinie sprawdza się na jaką wysokość został podciągnięta woda.
Oznaczeni należy wykonać na beleczkach o wymiarach 4 x 4 x 16 cm wysuszonych do stałej masy. Trzy beleczki należy ustawić w pozycji pionowej w pojemniku
z wodą. Zanurzenie dolnej części próbki powinno wynosić 1cm (poziom ten należy zaznaczyć). Pomiar należy wykonać po 1, 3, 6, i 24 godzinach. Różnica wysokości pomiędzy lustrem wody a podciągniętą wodą (widoczne nawilżenie) jest miarą podciągania kapilarnego tak samo jak przyrost masy próbek wyrażony w %. Wynikiem jest średnia arytmetyczna z 3 oznaczeń.
Wyniki badań:
Badanie zostało przeprowadzone na próbce zaprawy wapiennej i normowej cementowej. Wyniki zostały odczytane po 50 minutach od zanurzenia w wodzie.
Próbka normowej zaprawy cementowej:
Hp = 1cm
H2 = 1,2 ; 1,1 ; 1,4 cm Hśr = 1,23 cm
Poziom wody w próbce wzrósł średnio o 23 mm.
M1 = 565,69 g
M2 = 568,49g
mas
Masa próbki wzrosła o 0,49% masy
Próbka zaprawy wapiennej:
Hp = 1cm
H2 = 5,6 ; 5,7 ; 5,9 cm Hśr = 5,73cm
Poziom wody wzrósł średnio o 4, 73 cm
M1 = 501,2g
M2 = 523,6g
Masa próbki wzrosła o 4,47%mas.
8. Oznaczenie współczynnika przenoszenia pary wodnej w stwardniałych zaprawach.
Metoda badania jest stosowana do zapraw, z których mogą być wykonane próbki
w kształcie krążka o jednolitej grubości pomiędzy 10 mm, a 30 mm. Próbki są szczelnie osadzane na wierzchu okrągłych naczyń, w których jest utrzymane stałe ciśnienie pary wodnej o przyjętych wartościach, z pomocą nasyconych roztworów soli. Naczynia są umieszczane w komorze o regulowanej temperaturze i stałym ciśnieniu pary wodnej. Strumień transportu wilgoci jest określany na podstawie zmiany ciężaru naczyń w warunkach równowagi ustalonej. Przed badaniem pobrana zaprawa powinna być delikatnie wymieszana kielnią w ciągu 5 - 10 sekund w celu zapobieżenia jakiemukolwiek twardnieniu.
Dla każdego zakresu higroskopijności należy przygotować 5 próbek o wymaganej grubości, nieco większej niż średnica naczynia badawczego. Próbki powinny być sezonowane przez 28 dni przed badaniem. Próbki należy umieścić w komorze przechowywania w wilgotności względnej powietrza 95% ± 5% lub zamknąć szczelnie w plastikowych torbach przechowywać w temp. 20°C ± 2°C przez 2 lub 5 dni w zależności od rodzaju zaprawy. Po tym czasie usunąć wszystkie plastikowe worki i przechowywać próbki w temp 20°C ± 2°C
i wilgotności względnej 50% ± 5% przez pozostały czas do 28 dni całkowitego okresu sezonowania. Okrągłe próbki ułożyć w naczyniach i uszczelnić krawędzie środkiem uszczelniającym.
Pozostawić małą szczelinę powietrzną 10 ± 5 mm między próbką a powierzchnią roztworu. Umieścić naczynie badawcze w komorze przechowywania w temp. 20°C ± 2°C i wilgotności względnej 50% ± 5%. Zważyć naczynia badawcze w odstępach czasu. Narysować wykres zmiany masy naczynia w funkcji czasu. Jeśli trzy punkty układają się w linii prostej, warunki uznaje się za stabilne. Z wykresu dla każdego zakresu higroskopijności określić strumień pary wodnej. Obliczyć przepuszczalność party wodnej w kg/m2 ze wzoru:
Używane roztwory:
KNO3- zapewnia wilgotność 93% w temperaturze 20ºC
LiCl - zapewnia wilgotność 12% w temperaturze 20º
Następnie waży się naczynie z próbką z roztworem o określonych odstępach czasu
i oblicza przepuszczalność pary wodnej na pięciu próbkach ze wzoru:
Gdzie:
powierzchnia otworu naczynia wylotowego,
Δp- różnica ciśnień pary wodnej między powietrzem a roztworem soli,
ΔG/Δt - strumień pary wodnej,
Ra- opór pary wodnej w szczelinie powietrza między próbkę, a roztworem,
9. Oznaczenie przyczepności do podłoża stwardniałych zapraw
Zasada badania polega na określeniu siły odrywającej próbkę od podłoża
i obliczeniu przyczepności, przypadającej na jednostkę powierzchni. Z zaprawy należy przygotować na przewidzianym podłożu próbną warstwę o powierzchni 0,5m2 i grubości 1-1,5cm. Oznaczenie należy przeprowadzić po okresie twardnienia. Na powierzchnię stwardniałej próbki nakleić 5 krążków stalowych za pomocą kleju epoksydowego. Następnie naciąć próbkę dookoła krążków. Złączyć przyklejone krążki z cięgnem przyrządu. Działać siłą prostopadłą do powierzchni próbki do momentu oderwania próbki od podłoża.
Wyniki badań:
Do oderwania od badanej przez nas zaprawy stalowego krążka należało użyć siły wynoszącej 0,275 MPa.
10. Zestawienie składników zapraw:
Zaprawy wapienne
Proporcje objętościowe wapno : piasek
Marka zaprawy |
wapno hydratyzowane |
ciasto wapienne |
M0,3 |
1:3 do1:4 |
1:3,5 do 1:4,5 |
M0,6 |
1:1 do 1:1,25 |
1:2 do 1:3 |
M1 |
- |
1:1,5 |
Zastosowanie:
przy wznoszeniu naziemnych murów
w miejscach o dostatecznym dopływie powietrza lub CO2, potrzebnych do wiązania spoiwa, w miejscach dostatecznie suchych, zwłaszcza zabezpieczonych przed zetknięciem z wodą gruntową,
do zwyczajnych wewnętrznych i zewnętrznych wypraw ścian.
Kolejność dozowania składników dla zaprawy z zastosowaniem:
wapna hydratyzowanego: piasek, wapno, woda,
ciasta wapiennego: woda, ciasto wapienne, piasek.
Zaprawy cementowo-wapienne
Proporcje objętościowe cement : wapno : piasek, dla marki zaprawy
Klasa cementu |
M 0,6 |
M 1 |
M 2 |
M 4 |
M 7 |
32,5 |
1:2:12 |
1:2:9 |
1:0,5:4,5 do 1:1:6 |
- |
- |
42,5 |
- |
- |
- |
1:1:6 |
1:0,5:4,5 |
Zastosowanie:
jako zaprawy o właściwościach hydraulicznych,
gdy zaprawa cementowa okazuje się za mało plastyczna i trudna do wymieszania,
przy wymaganej wytrzymałości pośredniej między wytrzymałością zaprawy wapiennej i cementowej,
gdy należy przyspieszyć wiązanie zaprawy murarskiej.
Kolejność dozowania składników dla zaprawy z zastosowaniem:
wapna hydratyzowanego: piasek, cement, wapno, woda,
ciasta wapiennego: woda, ciasto wapienne, cement, piasek (przy mieszaniu ręcznym),
piasek, cement, ciasto wapienne, woda (przy mieszaniu mechanicznym).
Zaprawy cementowe
Proporcje objętościowe cement : piasek, dla marki zaprawy
Klasa cementu |
M 2 |
M 4 |
M 7 |
M 12 |
M 15 |
M 20 |
32,5 |
1:6 |
1:5 |
!:4 |
1:3 |
1:2 |
1:1 |
42,5 |
- |
- |
- |
1:3,5 |
1:3 |
1:1,5 |
Zastosowanie:
do murowania elementów budynku bardzo obciążonych,
do konstrukcji budowlanych o specjalnych wymaganiach co do wytrzymałości,
do konstrukcji obciążonych dynamicznie,
w przypadku konieczności szybkiego oddania budynku do użytkowania,
do ściennych wypraw wodoodpornych,
do wypraw wolno stojących słupów, ogrodzeń,
do osadzenia żelaznych elementów w murach, stropach, schodach,
do wznoszenia kominów fabrycznych, wież wodnych.
Kolejność dozowania składników:
piasek, cement, woda.