LABORATORIUM Z MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

ĆWICZENIE NR. 2,3

TEMAT: WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH ZWIĄZANE Z MASĄ, OBJĘTOŚCIĄ I STRUKTURĄ MATERIAŁÓW

CEL: ZWIĄZEK MIĘDZY WŁAŚCIWOŚCIAMI MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH A ICH WYKORZYSTANIEM

1. Oznaczenie gęstości materiałów metodą hydrostatycznego ważenia.

WYNIKI POMIARÓW

Dachówka

Numer próbki	Masa próbki suchej - ms [g]	Masa próbki mokrej - mn [g]	Masa próbki mokrej w wodzie - mH [g]
1.	90,1	101,6	54,02
2.	172,6	194,1	103,6
3.	119,8	135,7	72,13

Kamionka kanalizacyjna

Numer próbki	Masa próbki suchej - ms [g]	Masa próbki mokrej - mn [g]	Masa próbki mokrej w wodzie - mH [g]
1.	248,0	254,8	142,1
2.	251,0	258,6	144,1
3.	251,3	258,3	144,0

ZASTOSOWANE WZORY

V_x= m_n- m_H

- gęstość [g/cm³]

m_n - masa próbki suchej [g]

m_n - masa próbki nasączonej wodą zważona w powietrzu [g]

m_H - masa próbki nasączonej wodą zważona na wadze hydrostatycznej [g]

WYNIKI OZNACZEŃ

Gęstość pozorna

Numer próbki	Dachówka [g/cm^3]	Kamionka kanalizacyjna [g/cm^3]
1.	1,89	2,20
2.	1,91	2,17
3.	1,88	2,20
Średnia	1,89	2,19

2. Oznaczenie gęstości cementu metodą kolby Le Chateliera.

WYNIKI POMIARÓW

m₁= 215,1 g

m₂=163,7 g

V= 17,1 cm³

m₁- masa krystalizatorki z cementem przed wsypaniem do kolby [g]

m_{2 -} masa krystalizatorki z cementem po wsypaniu do kolby [g]

V - objętość zmierzona w kolbie [cm³]

ZASTOSOWANE WZORY

p=(m₁-m₂)/V

- gęstość [g/cm³]

WYNIKI OZNACZENIA

Gęstość cementu:
=3,00 g/cm³

3. Oznaczenie gęstości na podstawie wymiarów geometrycznych.

WYNIKI POMIARÓW

Granit

Numer próbki	Wymiary [cm/cm/cm] (długość/szerokość/wysokość)	Objętość [cm^3]	Masa [g]
1.	7,15/ 7,16/ 7,19	368,08	972.0
2	7,29/ 7,00/ 7,18	366,40	967,1
3	7,19/ 7,40/ 7,20	383,08	1024,8
Średnia		372,52	988,0

Dąb

Numer próbki	Wymiary [cm/cm/cm] (długość/szerokość/wysokość)	Objętość [cm^3]	Masa [g]
1.	5,02/ 5,08/ 5,08	129,54	88,4
2	5,00/ 4,89/ 5,03	122,98	85,9
3	5,02/ 5,07/ 5,00	127,25	92,2
Średnia		126,59	88,83

Styropian

Numer próbki	Wymiary [cm/cm/cm] (długość/szerokość/wysokość)	Objętość [cm^3]	Masa [g]
1.	9,80/ 9,80/ 3,75	360, 15	5,5
2	9,80/ 9,80/ 3,70	355,34	5,4
3	9,80/ 9,80/ 3,74	359,18	5,5
Średnia		358,22	5,5

ZASTOSOWANE WZORY

V= abh

p= m_śr/ V_śr

- gęstość [g/cm³]

1. długość [cm]

2. szerokość [cm]

h- wysokość [cm]

m_śr - masa średnia [g]

V_śr - średnia objętość [cm³]

V - objętość [cm³]

WYNIKI OZNACZENIA

Materiał	Gęstość [g/cm^3]
Granit	2,65
Dąb	0,70
Styropian	0,02

4. Oznaczenie gęstości bazaltu za pomocą cylindra miarowego.

WYNIKI POMIARÓW

m= 501,1 g

V_w= 500 cm³

V=670 cm³

m- masa kruszywa

V- objętość wody i kruszywa w cylindrze miarowym

V_w - objętość wody w cylindrze miarowym

ZASTOSOWANE WZORY

- gęstość [g/cm³]

WYNIKI OZNACZENIA

Gęstość bazaltu:
=2,95 g/cm³

5. Oznaczenie wilgotności wagowej.

WYNIKI POMIARÓW

Sosna

Numer próbki	Masa próbki suchej [g] - ms	Masa próbki mokrej [g] - mm
1.	21,55	23,11
2.	21,97	23,60
3.	22,23	23,75
Średnia	21,92	23,49

Beton komórkowy

Numer próbki	Masa próbki suchej [g] - ms	Masa próbki mokrej [g] - mm
1.	205,14	207,48
2.	239,02	241,64
3.	170,27	172,44
Średnia	204,81	207,29

ZASTOSOWANE WZORY

w - wilgotność [%]

m_m - masa próbki mokrej [g]

m_s - masa próbki suchej [g]

WYNIKI OZNACZENIA

Wilgotność sosny: w=7,2 %

Wilgotność betonu komórkowego: w=1,2 %

6. Oznaczenie nasiąkliwości cegły zwykłej i betonu.

WYNIKI POMIARÓW

Cegła zwykła

Numer próbki	Masa próbki suchej [g] - ms	Masa próbki mokrej [g] - mn
1.	216,5	253,50
2.	215,5	251,73
3.	226,2	265,03
Średnia	219,4	256,75

Beton

Numer próbki	Masa próbki suchej [g] - ms	Masa próbki mokrej [g] - mn
1.	113,1	123,77
2.	207,7	225,67
3.	127,3	140,04
Średnia	149,4	161,16

ZASTOSOWANE WZORY

n_w - nasiąkliwość [%]

m_m - masa próbki mokrej [g]

m_s - masa próbki suchej [g]

WYNIKI OZNACZENIA

Nasiąkliwość cegły zwykłej: n_w=16,9 %

Nasiąkliwość betonu: n_w=9,5 %

7. Oznaczenie podciągania kapilarnego zaprawy cementowej i cegły klinkierowej.

WYNIKI POMIARÓW

Numer próbki	Zaprawa cementowa h [mm]	Cegła klinkierowa h [mm]
1.	5	29
2.	15	20
3.	14	2
Średnia	11.3	17

ZASTOSOWANE WZORY

k=h/t

k- podciąganie kapilarne [mm/min]

t=60 min

WYNIKI OZNACZENIA

Podciąganie kapilarne zaprawy cementowej: k=0.19 mm/min

Podciąganie kapilarne cegły klinkierowej: k=0.28 mm/min

8. Wnioski.

Kamionka kanalizacyjna i dachówka odznaczają się dużą gęstością, małą porowatością, dzięki czemu są wytrzymałe i odporne na działanie czynników zewnętrznych (wody). Należą one do wyrobów ceramicznych. Do ceramiki budowlanej zalicza się także cegła zwykła i klinkierowa.

Granit ma dużą gęstość i szczelność. Jest wytrzymały, odporny na działanie czynników zewnętrznych, ma małą nasiąkliwość. Jest on kamieniem naturalnym. Stosuje się go do elewacji, schodów, cokołów, filarów. Ponieważ jest trwały i wytrzymały, robi się z niego podpory, fundamenty, krawężniki.

Podobne właściwości ma bazalt: dużą gęstość, szczelność, twardość.

Mniejszą gęstość od granitu mają drewno (dąb) i styropian. Drewno ma pory, dlatego też nasiąka wodą, musi być więc izolowane od wody. Jest wytrzymałe i trwałe, stosuje się je do wykonywania konstrukcji dachów, stropów, schodów itd. Często wykorzystuje się je wewnątrz budynków jako materiał wykończeniowy, można je łatwo obrabiać.

Styropian ma bardzo małą gęstość oraz szczelność. Jest materiałem porowatym, o porach zamkniętych, wypełnionych powietrzem. Stosuje się go do izolacji cieplnych i akustycznych. Należy go izolować od wody. Nie można go wykorzystywać jako materiał konstrukcyjny.

Wilgotność sosny jest większa niż wilgotność betonu. Sosna jako drewno wchłania wodę z otoczenia w znacznie większym stopniu niż beton. Może powodować to paczenie drewna, należy więc je izolować od wpływów zewnętrznych.

Beton ma mniej porów niż drewno, ale jednak nasiąka wodą. Pory tworzą w betonie oraz betonie komórkowym sieć kanalików, które umożliwiają przenikanie wody. Aby zabezpieczyć beton przed wodą, należy izolować elementy betonowe od podłoża.

Cegła odznacza się większą nasiąkliwością niż beton komórkowy. Cegła klinkierowa wykazuje większe podciąganie kapilarne niż zaprawa cementowa. Ponieważ cegły mają pory i nasiąkają wodą, należy je chronić przed wodą, stosując np. zaprawy cementowe, co poprawia również izolację termiczną.

9. Zestawienie właściwości.

Lp.	Nazwa	Gęstość [g/cm^3]	Gęstość pozorna [g/cm^3]	Szczel-ność	Porowatość całkowita	Porowatość otwarta	Porowatość zamknięta	Nasią-kli- wość	Wilgotność	Podciąga-nie kapilarne
1.	Cement	3.00	-
2.	Beton	2.74	2.17
3.	Cegła zw.	2.63	1.80
4.	Szkło: -ciągnięte -piankowe	2.53 2.53	2.53 0.22
5.	Dachówka	-	1.89
6.	Kamionka	2,19
7.	Granit	2.65
8.	Sosna	-
9.	Dąb	0.70
10.	Beton komórkowy	-
11.	bazalt	2.95

3

---