Mateusz Papski, Marcin Maćkowiak, gr. D, Budownictwo, semestr IV
SPRAWOZDANIE Z MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH
(ćwiczenia 1-4)
Zawartość sprawozdania:
- oznaczenie składu ziarnowego;
- oznaczenie zawartości wody w kruszywie;
- oznaczenie zawartości humusu;
- opis gruboziarnistości/drobnoziarnistości kruszywa drobnego;
- dobór uziarnienia kruszywa do betonu metodą punktu piaskowego;
- oznaczenie wodożądnosci mieszanki kruszywowej;
- dobór uziarnienia kruszywa metodą iteracji (kolejnych przybliżeń).
OZNACZENIE SKŁADU ZIARNOWEGO
1.Zakres oznaczenia
Oznaczenie składu ziarnowego przeprowadzono w oparciu o PN-EN 933-1:2000 „Badania geometrycznych właściwości kruszyw. Oznaczenie składu ziarnowego. Metoda przesiewania.” Badanie polegało na rozdzieleniu materiału na kilka frakcji ziarnowych, przy użyciu zestawu sit. Wymiary otworów i liczbę sit dobrano zgodnie z normą PN-EN 12620 w zależności od rodzaju próbki i wymaganej dokładności.
Oznaczenie składu ziarnowego przeprowadzono dla dwóch rodzajów kruszyw:
kruszywa drobnego 0/2
kruszywa grubego 2/16
2.Wykonanie oznaczenia
Dla każdego kruszywa odważono próbki analityczne o minimalnej masie wg tablicy 2. Wysuszono próbkę do stałej masy, w temperaturze 110+/-5°C; następnie próbkę zważono z dokładnością +/-0,1% masy próbki analitycznej i zapisano jako M1. Poszczególne próbki wsypywano na zestaw sit ułożonych od góry do dołu wg malejących wymiarów oczek. Zestaw sit z poszczególnymi próbkami wstrząsano mechanicznie, na wstrząsarce przez 3 minuty. Kruszywo drobne przesiewano przez sita o następujących wymiarach: 0,063 mm; 0,125 mm; 0,25 mm; 0,5 mm; 1 mm; 2 mm; 4 mm. Kruszywo grube przesiewano przez sita o następujących wymiarach: 0,5 mm; 1 mm; 2 mm; 4 mm; 8 mm; 16 mm; 31,5 mm.
Następnie zważono materiał pozostający na sitach oraz przesiany materiał pozostający na denku. Obliczono masy pozostające na poszczególnych sitach w procentach w stosunku do suchej masy.
Wyniki przeprowadzonego badania zestawiono w arkuszu wyników badań i przedstawiono graficznie.
4. Ocena uziarnienia.
Ocena uziarnienia badanego kruszywa grubego:
Podstawowe wymagania dotyczące uziarnienia wg PN-EN 12620
- Badana próbka spełnia wymagania normowe dla kruszywa grubego oznaczonego kategorią Gc90/15
Ogólne granice i tolerancje uziarnienia kruszywa grubego na sitach pośrednich
- Badana próbka spełnia wymagania dla kategorii Gr17,5
Kategorie maksymalnych zawartości pyłów
- Próbka spełnia wymagania dla kategorii f1,5
Ocena uziarnienia badanego kruszywa drobnego :
Podstawowe wymagania dotyczące uziarnienia wg PN-EN 12620
- Badana próbka spełnia wymagania normowe dla kruszywa drobnego oznaczonego kategorią GF85
Gruboziarnistość i drobnoziarnistość na podstawie masy przechodzącej przez sito 0,500mm:
- Próbka spełnia wymagania dla kategorii CP
Kategorie maksymalnych zawartości pyłów
- Próbka spełnia wymagania dla kategorii f3
Oznaczenie zawartości wody w kruszywie
1.Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest oznaczenie zawartości wody w kruszywie wg normy PN- EN 1097- 5 przez suszenie w suszarce z wentylacją.
2.Wykonanie oznaczenia
Próbkę analityczną zważono, następnie umieszczono w suszarce z wentylacją w temperaturze 110±5 oC w celu osiągnięcia stałej masy, zgodnie z zaleceniami normy.
Zawartość wody (w) jest masą wody w próbce analitycznej, wyrażoną w procentach masy suchej próbki analitycznej i oblicza się ją zgodnie ze wzorem:
gdzie:
M1-masa próbki analitycznej [g]
M2-masa wysuszonej próbki analitycznej [g]
Oznaczenie wykonano dla 3 próbek.
3.Wyniki
Próbka nr 1
Masa próbki przed suszeniem - 1100g
Masa próbki po suszeniu - 1021,2 g
W= 7,72 %
Próbka nr 2
Masa próbki przed suszeniem - 1100g
Masa próbki po suszeniu - 1009,6g
W= 8,95%
Próbka nr 3
Masa próbki przed suszeniem - 1100g
Masa próbki po suszeniu - 1028,6g
W= 6,94%
Średnia wilgotność kruszywa wynosi w= 7,87 %
Oznaczenie zawartości humusu
Cel doświadczenia
Celem doświadczenia jest określenie zawartości szkodliwego humusu wg normy
PN- EN 1744- 1
Wykonanie oznaczenia
Wlano 3% roztwór NaOH do szklanej butelki o pojemności 450 ml do wysokości 80 mm.
Następnie wsypano próbkę analityczną tak, że wysokość kruszywa i roztworu wynosiła 120mm. Wstrząśnięto butelką, aby uwolnić pęcherzyki powietrza.
Zamknięto butelkę i energicznie wstrząsano przez 1 min., a następnie odstawiono.
Po 24 h porównano kolor z kolorem roztworu wzorcowego umieszczonego w podobnej butli
Wyniki
Kolor badanej próbki analitycznej roztworu NaOH i kruszywa był jaśniejszy niż kolor roztworu wzorcowego.
Świadczy to o znikomej zawartości humusu.
Kruszywo nadaje się do użytku.
Opis gruboziarnistości/drobnoziarnistości kruszywa drobnego
1.Cel ćwiczenia
Obliczyć współczynnik drobnoziarnistości (FM) kruszywa 0/2 w oparciu o normę PN-EN 12620
2.Wykonanie ćwiczenia
Współczynnik drobnoziarnistości (FM) oblicza się jako sumę pozostałości na następujących sitach wyrażonych w procentach:
3.Obliczenia
kruszywo 0/2
>4 100 100
>2 100+100 200
>1 68,87+100+100 268,87
>0,5 32,05+68,87+100+100 300,92
>0,25 8,49+32,05+68,87+100+100 309,41
>0,125 1,99+8,49+32,05+68,87+100+100 311,40
∑=1490,6
4.Wniosek
Na podstawie tablicy 1.8 kruszywo ma symbol CP - gruboziarniste kruszywo drobne.
Dobór uziarnienia kruszywa do betonu metodą punktu piaskowego
1.Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest uzyskanie optymalnego uziarnienia kruszywa do betonu, na podstawie dozowania w odpowiednich proporcjach dwóch lub więcej rodzajów kruszyw. Przy mieszaniu ze sobą dwóch kruszyw, w celu uzyskania mieszanki kruszywowej o żądanym punkcie piaskowym korzysta się ze wzoru :
- Punkty piaskowe kruszyw K1 i K2
P - żądany punkt piaskowy
X - stosunek wagowy ilości kruszywa K2 do K1
Punkt piaskowy jest to procentowa zawartość w kruszywie ziaren przechodzących przez sito o wymiarze boku oczka 2mm.
2.Wykonanie ćwiczenia
- dobieramy uziarnienie kruszywa do betonu mając dany punkt piaskowy P
- dobieramy skład ziarnowy kruszyw ustalony w ćw. 1
- zestawiamy wyniki doboru
- dobór przedstawiamy graficznie porównując z krzywymi granicznymi
3.Wyniki
Kruszywo drobne 0/2 P= 100%
Kruszywo grube 2/16 P= 0.91 %
C/W= 1,8
Z= 500
P= 32%
Konsystencja plastyczna K3
Frakcja [mm] |
Procentowa zawartość |
Iloczyn kol. |
Suma kol.2+kol.4 |
Iloraz |
Rzędna krzywej |
|
|
Kruszywo drobne |
Kruszywo grube |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
0,00 - 0,125 |
1,99 |
0 |
0 |
1,99 |
0,62 |
0,62 |
0,125 - 0,25 |
6,50 |
0 |
0 |
6,50 |
2,04 |
2,66 |
0,25 - 0,5 |
23,56 |
0 |
0 |
23,56 |
7,39 |
10,05 |
0,5 - 1 |
36,82 |
0,06 |
0,13 |
36,95 |
11,58 |
21,63 |
1 - 2 |
31,13 |
0,86 |
1,88 |
33,01 |
10,35 |
31,98 |
2 - 4 |
0 |
35,57 |
77,90 |
77,90 |
24,42 |
56,40 |
4 - 8 |
0 |
36,08 |
79,02 |
79,02 |
24,77 |
81,17 |
8 - 16 |
0 |
27,43 |
60,07 |
60,07 |
18,83 |
100 |
Razem |
100 |
100 |
219 |
319 |
100 |
|
Wykres - interpretacja graficzna uziarnienia kruszywa do betonu wraz z krzywymi granicznymi;
Wniosek
Wykres przedstawia pewne odchylenia od krzywych granicznych, ale o wartościach rozsądnych, wiec kruszywo nada się do mieszanki betonowej.
Obliczania wodożądności mieszanki kruszywowej
Cel ćwiczenia
Wodożądnością kruszywa nazywamy ilość wody w
jaką należy dolać do 1 kg kruszywa, aby uzyskać mieszankę betonową o wymaganej konsystencji.
Obliczenia
(1) (2) (3) (4)
Frakcja Zawartość frakcji wskaźnik wody Iloczyn kolumn
% (2) i (3)
0 - 0,0125 0,62 0,265 0,164
0,125 - 0,25 2,04 0,128 0,261
0,25 - 0,5 7,39 0,088 0,650 0,5 - 1 11,58 0,063 0,730
1 - 2 10,35 0,046 0,476
2 - 4 24,42 0,035 0,855
4 - 8 24,77 0,027 0,699
8 - 16 18,83 0,022 0,414
= 4,219
Wodożądność kruszywa dla mieszanki betonowej o konsystencji K-3.
Dobór uziarnienia kruszywa metodą iteracji (kolejnych przybliżeń)
Cel ćwiczenia
Metoda iteracji pozwala dobrać kruszywo do betonu w sposób dokładniejszy niż metoda punkt piaskowego. Metoda iteracji polega na tym, że gdy mamy dwa kruszywa o różnym uziarnieniu, to miesza się je w różnych proporcjach, określając każdorazowo jamistość i wodożądność. Za najlepsza proporcje uważa się tę, w której suma jamistości i wodożądności jest najniższa.
Wykonanie ćwiczenia
Ćwiczenia ma charakter doświadczalno-obliczeniowy.
Przy wykonaniu ćwiczenia korzystamy ze wzorów:
-stosunek zmieszania kruszyw
- obl. ilości piasku w mieszance
Następnie w laboratorium ustalamy objętość objętość kruszywa w objętościomierzu. Mając ustalone V możemy obliczyć:
- gęstość nasypową
- jamistość jk
- gęstość objętościowa podana przez prowadzącego ćwiczenia;
Obliczenia
obliczenia dla P=34%
x= 1,99
0/2 (kruszywo drobne) => z= ?
2/16 (kruszywo grube) => y= 2000g
z = 1003 g
!!! V= 1,675
m = 2000g + 1003 g =3003 g = 3,003 kg
obliczenia dla P=36%
x= 1.82
z=1097 g dosypujemy 94 g
V = 1,675
m = 3,097 kg
obliczenia dla P=38%
x = 1,67
z = 1196 g dosypujemy 99 g
V = 1,7
m = 3,196 kg
obliczenia dla P= 40%
x = 1,53
z = 1303 g dosypujemy 107 g
V = 1,825
m = 3,303 kg
obliczenia dla P = 42%
x = 1,41
z = 1417 g dosypujemy 114 g
V= 1,8
m = 3,417 kg
Tabelaryczne zestawienie wyników:
Stosunek masowy
|
1:1,99 |
1:1,82 |
1:1,67 |
1:1,53 |
1:1,41 |
jk |
1,79
32,5% |
1,85
30,2% |
1,88
29,1% |
1,81
31,7% |
1,9
28,3% |
Wniosek
Nie stwierdzono jednego, konkretnego załamania, wiec na tej podstawie uznaje się, że doświadczenie się nie powiodło.