Laboratorium materiałów budowlanych PŁ

dzień: 16.03godzina: 14¹⁵grupa: 2

wydział: BAIŚ

semestr: 2

rok akademicki: 2010/2011

Nr ćwiczenia	Tytuł ćwicznia
1	Kruszywo

Ćwiczenie przeprowadzili

• Olga Gadecka

• Karolina Furmańska

• Izabela Gajda

• Katarzyna Gieroń

• Ewa Rudek

• Błażej Gajda

• Jakub Klimczak163…

163…

163…

163…

163…

163….

163005

Część teoretyczna

Kruszywo to materiał sypki pochodzenia organicznego lub mineralnego, stosowany głównie do produkcji zapraw budowlanych i betonów oraz do budowy dróg.

Kruszywo ze względu na pochodzenie dzielimy na:

• naturalne - żwirowe lub łamane (otrzymywane się przez mechaniczne rozdrobnienie skał )

• sztuczne - pochodzenia mineralnego (uzyskane w wyniku termicznej bądź innej modyfikacji odpowiadają kruszywom sztucznym wg PN-86/B-23006) lub z recyklingu

Ze względu na uziarnienie dzielimy je na:

• grube - o wymiarach ziaren D co najmniej 4 mm oraz d co najmniej 2 mm [co to d i D? może warto wyjasnic]

• drobne - o wymiarach ziaren D mniejszych lub równych 4 mm

W budownictwie używa się:

• kruszywa ze skał o dużej wytrzymałości (np. granit, bazalt, porfir) do produkcji betonu o znacznej wytrzymałości na ściskanie i ścieranie.

• kruszywa ze skał o niższej wytrzymałości (np. wapień, dolomit) stosowane do produkcji niektórych wyrobów betonowych oraz do wyrobu lastrico i tynków szlachetnych.

• Kruszywa specjalne, ze skał o dużej gęstości stosowane do ciężkich betonów osłonowych np. baryt, limonit, getyt, hematyt, magnetyt.

Celem naszych zajęć było oznaczenie gęstości ziarn kruszywa i jego nasiąkliwości, gęstości nasypowej i jamistości, a także składu ziarnowego.

1. Oznaczanie gęstości ziarn i nasiąkliwości:

Gęstość ziarn obliczamy jako stosunek masy do objętości. Masę wyznaczamy poprzez zważenie próbki w stanie nasyconym, powierzchniowo osuszonej i po wysuszeniu w suszarce do osiągnięcia stałej masy. Natomiast objętość wyznaczamy z masy wypartej przez kruszywo wody lub przez ważenie w metodzie piknometrycznej.

2. Oznaczanie gęstości nasypowej i jamistości:

Gęstość nasypowa w stanie luźnym to wartość, którą obliczamy jako stosunek masy kruszywa do objętości pojemnika, w którym to kruszywo się znajduje. Jamistość wyrażona w procentach jest objętością wolnych przestrzeni pomiędzy ziarnami kruszywa znajdującego się w pojemniku, zależna od gęstości nasypowej i gęstości suchych ziarn.

3. Oznaczanie składu ziarnowego:

Oznaczanie składu ziarnowego polega na rozdzieleniu materiału metodą przesiewu. Próbka analityczna za pomocą zestawu sit dzielona jest na frakcje, na podstawie uzyskanych mas poszczególnych frakcji jesteśmy w stanie wykonać wykres uziarnienia kruszywa.

Opis przeprowadzonych doświadczeń

1. Oznaczanie gęstości ziarn i nasiąkliwości.

Do oznaczenia gęstości pobranego kruszywa wykorzystaliśmy metodę piknometryczną odpowiednią dla kruszywa o wymiarach ziarn od 4 mm do 31,5 mm. Pobraliśmy wysuszoną próbkę analitycznej i zanotowaliśmy jej masę (M₄). Następnie zważyliśmy wypełniony wodą piknometr (M₃) i zanurzyliśmy w nim próbkę (M₂).

M₁ = 1,094 kg

M₂ = 3,801 kg

M₃ = 3,141 kg

M₄ = 1,064 kg, gdzie

M_{1 -} masa piknometru

Gęstość objętościowa ziarn:

ρa =

ρa = 2,63

Gęstość ziarn wysuszonych w suszarce

ρ_rd =

ρ_rd = 2,45

Gęstość ziarn nasyconych i powierzchniowo osuszonych

ρ_ssd =

ρ_ssd = 2,52

Nasiąkliwość:

WA =

WA = 2,82 %

2. Oznaczenie gęstości nasypowej i jamistości

Przygotowaliśmy 3 próbki wysuszonego kruszywa do wykonania doświadczenia. Zważyliśmy pusty pojemnik (m₁) o pojemności V, za pomocą czerpaka napełniliśmy go kruszywem aż do przesypania. Następnie ostrożnie usunęliśmy nadmiar kruszywa wystający ponad brzeg pojemnika, aż do uzyskania równej powierzchni. Zważyliśmy napełniony pojemnik i zapisaliśmy jego masę (m₂). Wypisane czynności powtórzyliśmy również dla dwóch pozostałych próbek. Gęstość nasypową wyznaczyliśmy dla wszystkich trzech próbek z następującego wzoru:

V = 1,976 cm³

m₁ = 1,512 kg

ρ_b =

ρ_b1 = 1,39

ρ_b2 = 1,40

ρ_b3 = 1,42

Gęstość nasypową w stanie luźnym podaliśmy jako średnią z trzech uzyskanych wartości zaokrąglonych do drugiego miejsca po przecinku.

ρ_b = 1,40

Jamistość obliczyliśmy z podanego wzoru:

v =

v = 43%

3. Oznaczanie składu ziarnowego. Metoda przesiewania.

Pobraliśmy suchą próbkę o masie M i wsypaliśmy na zestaw sit o kwadratowych oczkach o wymiarach od 63 mm do 0,063 mm. Z każdego sita materiał przesiewaliśmy pędzlem, a pozostałą na sicie masę kruszywa (R_i) ważyliśmy i zapisywaliśmy w tabeli dołączonej do sprawozdania. Zważyliśmy także masę przesianego pyłu (P). Następnie obliczyliśmy procent masy pozostającej na konkretnym sicie z masy suchego kruszywa ze wzoru:

?? =

Procentowa zawartość pyłów uzyskaliśmy ze wzoru:

f =
,

gdzie:

M_m - masa próbki mokrej.

Wartości zapisaliśmy w tabeli, a na wykresie zaznaczyliśmy procentowy udział kruszywa pozostałego na sitach o poszczególnych wymiarach.

Wyniki:

Załączone w tabeli.

Wnioski:

Użyte przez nas kruszywo nadaje się do celów budowlanych i jest kruszywem naturalnym, otoczakowym. Jego nasiąkliwość wyniosła 2,82 %, do obliczenia średniej gęstości nasypowej konieczne było zbadanie 3 różnych próbek kruszywa, a gęstość nasypowa wyniosła 1,40
. Tolerancja uziarnienia kruszywa G_T 17,5, natomiast zawartość pyłów klasyfikuje kruszywo jako f₁₅. Górny wymiar kruszywa (D) wyniósł 16 mm, a dolny (d) 4 mm.