MATERIAŁY BUDOWLANE
Ćwiczenie nr 3		Zespół nr 4 Tomasz Lipka Dominika Smutek Michał Omyliński
Rok 2007/2008	Grupa 9	Semestr II	Ocena:

Rodzaj skały: marmur „ZIELONA MARIANNA”

Miejsce występowania: okolice Kielc

Budowa skały: struktura drobno- i średniokrystaliczna, struktura zbita bezładna

Skład mineralogiczny: kalcyt, dolomit

Marmur jest to skała metamorficzna powstała z przeobrażenia wapieni, rzadziej dolomitów. Składa się głównie z krystalicznego kalcytu lub dolomitu (marmur dolomitowy). Niewielka część geologów definiuje jako marmur wyłącznie skały węglanowe przeobrażone w warunkach głębokiego metamorfizmu strefy kata (temperatury 500-700 st. C, wysokie ciśnienie), skały przeobrażone w strefach niższego metamorfizmu (epi i mezo) nazywając wapieniem krystalicznym. Przeważnie jednak terminu "wapień krystaliczny" używa się w przypadku skał metamorficznych jako synonimu marmuru dla każdej skały węglanowej poddanej metamorfizmowi. Także wapienie zbite nazywa się potocznie marmurami.Od marmurów właściwych różnią się jednak pochodzeniem, gdyż są skałami osadowymi i nie zawierają widocznych gołym okiem kryształów.

Zastosowanie:

Marmury spękane i odpady z produkcji pełnowartościowego marmuru wykorzystuje się do produkcji lastriko lub grysu marmurowego. Marmury zbudowane z dolomitu są podstawą wytwarzania tabletek magnezu. Ze względu na wysoką twardość doskonale nadaje się na wykładziny podłogowe oraz schody, a także na ściany, parapety, balustrady i inne elementy architektoniczne. Może być stosowany na elewacje budynków, jednak pod wpływem działania warunków atmosferycznych traci poler i szarzeje. Wykorzystywany do dekoracji wielu zabytkowych budowli na Dolnym Śląsku

CECHY TECHNICZNE NATURALNYCH MATERIAŁÓW

KAMIENNYCH

Budowa skały - zespól cech rozpoznawalnych charakterystycznych dla każdej skały, i stanowiących jej skład mineralny, strukturę oraz teksturę.

skład mineralny - charakterystyczne dla danego typu genetycznego minerały główne

struktura skały - zespół cech określających sposób wykształcenia, wielkość i formę oraz sposób współwystępowania składników skałotwórczych. Rozróżnia się między innymi strukturę:

- krystaliczną (grubokrystaliczną, średniokrystaliczną, drobnokrystaliczną, skrytokrystaliczna, równokrystaliczną, różnokrystaliczną).

- porfirową

- ziarnistą (gruboziarnistą, średnioziamistą, drobnoziarnistą, skrytoziamistą różnoziamistą),

- szklistą,

tekstura skały - przestrzenne rozmieszczenie (ułożenie) oraz sposób wypełnienia przez składniki skałotwórcze masy skalnej. Rozróżnia się miedzy innymi teksturę:

- zbitą,

- porowatą (np. mikroporowata. komórkową, jamistą, pęcherzykową, gąbczastą),

- migdałowcową.

- bezładną,

- uporządkowaną (np. warstwową, łupkową, kulistą).

• Podział skał

Skały magmowe

-głębinowe

-wylewne

Skały osadowe

-okruchowe

-pochodzenia organicznego

-pochodzenia chemicznego

Skały przeobrażone

Gęstość pozorna

W przypadku próbek o regularnych kształtach obliczana metodą bezpośrednią.

Kształt i wymiary próbek:

-sześciany o boku 50 +/-3 mm

-walce o h= równe również 50 +/-3 mm

-prostopoadłościany o wymiarach boków 40-60 mm

przy próbkach nieregularnych stosowana jest metoda hydrostatyczna

ρ_p=m/V

Szczelność i porowatość

Obliczana ze wzorów:

S=ρ_p/ρ p=(1-S)*100 (%)

ρ_p - gęstość pozorna

ρ - gęstość

Szczegóły oznaczeń PN-B04100: 1966

• Ścieralność

Oznaczenie ścieralności materiałów kamiennych przeprowadza się na tarczy Boehmego wg PN-B04111:1984

Z bryły kamienia wycina się próbki sześcienne o wymiarze boku 71+/-1mm, a następnie suszy się w temperaturze 105 stopni Celsjusza. Każda wysuszona próbka jest mierzona z dokładnością do 0,01 g.

Próbkę umocować w uchwycie maszyny i obciążyć siłą 300 N.

Powierzchnię tarcia na całej długości pasa ścierania pokryć równomiernie proszkiem elektrokorundowym w ilości 20g. Po wsypaniu proszku należy uruchomić tarczę. W czasie ruchu tarczy proszek należy zgarniać na pas ścierania. Po każdych 22 obrotach należy zatrzymać i zmieść stary materiał wraz z proszkiem. Następnie nasypać ponownie 20g proszku ściernego na tarczę w pasie ścierania próbki i uruchomić tarczę. Po każdych 110 obrotach tarczy próbkę należy wyjąć z uchwytu i obrócić 90stopni wokół osi pionowej w stosunku do poprzedniego położenia. Po 440 obrotach tarczy należy zmierzyć wysokość próbki suwmiarką z dokładnością do 0,1 mm i zważyć próbkę z dokł. do 0,01 g.

Jeśli skała ma bardzo dużą ścieralność, należy po starciu się do 10mm próbki zastosować nakładki, w celu utrzymania początkowej wysokości kostki.

Oznaczanie ścieralności:

1. na podstawie straty wysokości ścieralność materiału kamiennego S należy obliczyć w mm z dokl. z 0,01 mm jako różnicę przed badaniem i po badaniu średniej wysokości próbki, wyliczone ze średniej arytmetycznej wysokości mierzonych w mm ze wzoru:

S=(k₁+k₂+k₃+k₄)/4

W którym: k₁, k₂, k₃, k₄ - różnice wysokości próbki, mierzone wzdłuż prostych prostopadłych do przyjętej postawy

2. na postawie straty masy. Ścieralność materiału kamiennego S należy obliczyć w mm z dokł. 0,1 mm wg wzoru:

S=(M/F)*ρ^-1

W którym:

M - strata masy próbki po 440 obrotach tarczy, g,

F - pow. Próbki poddana ścieraniu, mm²,

ρ - gęstość pozorna próbki, g/mm³

Wytrzymałość na ściskanie.

Oznaczenie wykonuje się zgodnie z PN-B04110:1984.

W zależności od stanu próbki stosowanej do oznaczenia oraz wymagań norm przedmiotowych metoda oznaczania obejmuje:

1. oznaczanie wytrzymałości na ściskanie próbek sześciennych lub walcowych w stanie powietrznosuchym,

2. oznaczanie wytrzymałości na ściskanie próbek sześciennych lub walcowych w stanie nasycenia wodą,

3. oznaczanie wytrzymałości na ściskanie próbek sześciennych lub walcowych w stanie nasycenia wodą po zakończeniu badania mrozoodporności metodą bezpośredniego zamrażania i odmrażania,

4. obliczanie wskaźnika zmniejszenia wytrzymałości po nasyceniu wodą(współczynnik rozmiękczania),

5. obliczanie wskaźnika zmniejszenia wytrzymałości po badaniu odporności na zamrażanie( współczynnik odporności na zamrażanie)

Kształt i wymiary próbek:

• próbka sześcienna o wymiarze boku 50+/- 3mm

• próbka walcowa o h==50+/- 3mm

• próbka walcowa odcięta z rdzenia odwiertu o h= od 135 do 160

Próbka ściskana jest w prasie hydraulicznej aż do zniszczenia.

Wytrzymałość na ściskanie oblicza się wg wzoru:

R_c=(P_n/F) * 10 MPa (N/mm²)

Gdzie:

P_n - największa siła zgniatająca, kN

F - pole powierzchni ściskanej, cm²

• Nasiąkliwość

Oznaczanie Nasiąkliwości: wg PN-B04101: 1985.

Oznaczanie nasiąkliwości materiałów kamiennych przeprowadza śle dwoma metodami:

- zwykłą, badana pod normalnym ciśnieniem atmosferycznym,

- gotowania, na próbkach poddanych gotowaniu w wodzie.

Kształt i wymiary próbek - jak przy oznaczaniu gęstości pozornej. Próbki powinny być wysuszone w temp. 105 - 110 stopni Celsjusza.

• Oznaczanie nasiąkliwości zwykłej

Suchą próbkę należy umieścić w naczyniu i zalać woda destylowaną o temperaturze

pokojowej do ¼ wysokości próbki. Po 2 h należy dodać wody do ½ wysokości próbki, a po dalszych 3 h do ¾ wysokości próbki. W takim zanurzeniu próbka powinna pozostać jeszcze 19 h. tj. razem 24 h. licząc od chwili rozpoczęcia nasycenia wodą.. Po tym czasie próbkę należy całkowicie zalać wodą tak, aby górna powierzchnia próbki znalazła się około 2 cm poniżej zwierciadła wody i pozostawić w wodzie przez następną dobę. Następnie próbkę należy wyjąć, obetrzeć lnianą sciereczką i zważyć z dokładnością do 0.1 g. po czym ponownie zanurzyć w wodzie. Następne ważenie należy wykonywać co 24 h. Oznaczanie wody należy uważać za zakończone, gdy dwa kolejne ważenia nie będą się różnić więcej niż o 0.2 g

Oznaczanie można wykonywać na kilku próbkach równocześnie pod warunkiem, aby próbki podczas badania nie stykały się ze sobą i nie dotykały ścianek naczynia.

Nasiąkliwość wagowa (N_w) materiału kamiennego należy obliczyć w procentach z dokładnością do 0,1 g ,wg wzoru:

N_w=100*(m₁-m₂)/m

w którym:

m - masa próbki wysuszonej do stałej masy, g

m₁ - masa próbki nasyconej wodą, g

Nasiąkliwość objętościową (N₀) materiału kamiennego należy obliczać w procentach z dokładnością do 0.1 g, wg wzoru:

N₀= N_W*ρ

w którym:

N_w - nasiąkliwość wagowa, %

ρ - gęstość pozorna badanego materiału, g/cm³

W przypadku gdy znana jest objętość próbki oraz przy założeniu, że gęstość wody odpowiada w przybliżeniu l g/crn³, można obliczać nasiąkliwość objętościową w procentach wg wzoru:

N_V=(m₁-m₂)/ ρ_W*V

w którym

m - masa próbki wysuszonej do stałej masy, g

m₁ - masa próbki nasyconej wodą. g

V - objętość próbki. cm³

ρ_W - gęstość wody, g/cm³.

Za wynik ostateczny oznaczania należy przyjąć w przypadku naturalnych materiałów kamiennych jednorodnych - średnią arytmetyczną trzech pomiarów, natomiast dla niejednorodnych - pięciu pomiarów, równocześnie podając wyniki wszystkich pomiarów.

Rodzaj skały: marmur „ZIELONA MARIANNA”

Miejsce występowania: okolice Kielc

Budowa skały: struktura drobno- i średniokrystaliczna, struktura zbita bezładna

Skład mineralogiczny: kalcyt, dolomit

Rodzaj oznaczenia	Wynik badania	Wymagania normowe	Ocena, rodzaj skały PN-B01080
Gęstość pozorna	2720 kg/m^3	2700-2740 kg/m^3 PN-B04100	Bardzo ciężka
Nasiąkliwość wagowa	0,18 %	0,04-0,13 % PN-B04101	bardzo mała nasiąkliwość-ale nie mieści się w normie
Wytrzymałość ściskanie	85 Mpa	60-105 Mpa PN-B04110	Średnia odporność
Ścieralność na tarczy Boehmego	0,7 cm	0,3-0,5 cm PN-B04111	Bardzo duża odpornośc na sćieranie - ponad norme
Mrozoodpornośc(liczba cykli)	25 cykli	25 cykli PN-B04102	Całkowita mrozoodpornośc
Mozliwośc uzyskania poleru	Daje się polerować	Daje się polerować	Daje się polerować
Odporność na niszczącą działalność atmosfery (zawartość SO2 )	Do 0,5 mg/m^3	Mała odporność	Bardzo mała mrozoodpornośc- nie spełnia normy

• WNIOSKI Z BADANIA

Marmur „Zielona Marianna” ze względu na swoje walory dekoracyjne często stosowany jest jako materiał na posadzki schody i tym podobne powierzchnie, na których odbywa się duży ruch.

Badana próbka mimo bardzo dużej mrozoodporności nie może być jednak stosowana na powierzchniach otwartych, wystawionych na działalność czynników atmosferycznych, wynika to z faktu, iż nie spełnia ona norm dotyczących zarówno nasiąkliwośi wagowej jak i odporności na niszczącą działalność atmosfery. Użycie badanego materiału jako posadzki w środowisku narażonym na częsty kontakt z wodą oraz dużą zawartość SO₂ mogłoby spowodować jej szarzenie oraz utratę poleru, co w rezultacie doprowadziłoby do utraty jej walorów dekoracyjnych.

---