Omówienie i demonstracja wybranych wyrobów ceramiki budowlanej.
Wyroby ceramiczne otrzymywane są w wyniku wypalenia lub spieczenia
glin albo mas ceramicznych zawierająca glinę. Ze względu na strukturę i cechy techniczne dzielimy je na trzy grupy:
GRUPA I - obejmuje wyroby o strukturze porowatej i nasiąkliwości wag. do 22 % ; należą do niej wyroby: c e g l a r s k i e (cegły pełne, dziurawki i kratówki, pustaki ścienne i stropowe, dachówki, rurki drenarskie itp.), s z k l i w i o n e (np. kafle piecowe) i o g n i o t r w a ł e;
GRUPA II - obejmuje wyroby o strukturze zwartej i nasiąkliwości wag. do 12 %; zalicza się do niej: cegły kanalizacyjne, cegły i kształtki klinkierowe oraz wyroby kamionkowe;
GRUPA III - obejmuje c e r a m i k ę p ó ł s z l a c h e t n ą, tj. płytki oraz wyroby porcelanowe, mające zastosowanie w technice sanitarnej.
Do wyrobów ściennych w budownictwie stosuje się miedzy innymi cegłę pełną, dziurawkę i in. oraz pustaki. Podstawową cechą materiałów ściennych jest wytrzymałość na ściskanie. Następną jest trwałość (m. in. mrozoodporność), i izolacyjność.
2. Oznaczenie cech zewnętrznych cegły : kształt, wymiary, uszkodzenia.
Cegła pełna powinna mieć kształt prostopadłościanu o wymiarach 6,5 x 12 x 25 m. Badana cegła nieco odbiega od normy posiadając wymiary: 6 x 12 x 25.6 cm. Przy pomocy trójkąta i suwmiarki sprawdza się czy cegła posiada płaszczyzny prostopadłe i równoległe. Następnie sprawdza się dźwięk cegły, dzięki któremu określimy czy cegła ma strukturę zwartą czy porowatą. Jeżeli dźwięk jest głuchy to cegła jest porowata, a jeżeli jest metaliczny, to cegła posiada strukturę zwartą. W niektórych badanych cegłach nie było dźwięku metalicznego co wskazywało na zbyt małą wytrzymałość cegły na ściskanie. Dalsze oględziny zewnętrzne cegły ujawniły, że cegła posiada spore ubytki w masie. Występują pęknięcia, zarysowania, dziury i różne przebarwienia.
3. Oznaczenie nasiąkliwości cegły.
Nasiąkliwość - oznacza się przez ilość wody , którą cegła może wchłonąć podczas bezpośredniego kontaktu z wodą .
Aby zbadać nasiąkliwość cegły należy ją wysuszyć do stałej masy a następnie umieścić w zbiorniku, ustawiając cegłę pionowo na najdłuższym boku. Następnie cegłę zalewa się do połowy jej wysokości wodą. Po 2 godzinach dolać tyle wody, aby jej poziom sięgał ¾ wysokości cegły. Po kolejnych dwóch godzinach zalewamy cegłę tak, aby lustro wody znajdowało się 2 cm nad nią. Cegła powinna przebywać w wodzie aż do ustalenia się jej masy . Po kolejnych ważeniach w odstępie 24 godzin i stwierdzeniu ustalenia się jej masy, należy ją wyciągnąć i wytrzeć wilgotną szmatką. Tak przygotowaną próbkę ważymy i ustalamy ze wzoru jej nasiąkliwość.
mw - masa cegły nasyconej wodą, [g]
m - masa cegły wysuszonej do stałej masy, [g].
|
ms (g) |
mn (g) |
n (%) |
Cegła 1 |
3210 |
3760 |
17 |
Cegła 2 |
3520 |
4150 |
18 |
Cegła 3 |
3620 |
4030 |
11 |
4. Oznaczenie mrozoodporności
wyroby przeznaczone do badania próbki powinny być obmyte, oczyszczone z jakichkolwiek zanieczyszczeń
wyroby przeznaczone do badania nie powinny posiadać uszkodzeń mechanicznych
nasycenie próbki do stałej masy
nasiąknięta próbki umieszcza się w zamrażarce o temperaturze - 15
próbki te należy układać na podstawkach z siatek w celu lepszego przepływu czynnika chłodzącego
odstęp między próbkami powinien wynosić > 3cm
wyroby drążone układa się otworami pionowo
badanie to trwa 4h
następnie próbki wyjmuje się z zamrażalnika i natychmiast zanurza się w naczyniu z wodą o temperaturze 12 - 25
woda w naczyniu powinna pokrywać się całkowicie próbki
odmrażanie to powinno trwać 4h
zaś temperatura wody nie powinna spaść poniżej +8oC
po zakończeniu tego cyklu próbkę ogląda się, a następnie poddaje dalszej określonej ilości cykli ( 4 )
odporność na działanie mrozu jest pozytywna, gdy na wszystkich próbkach nie pozostaje osad z odprysków, a sama próbka nie ulegnie zniszczeniu : pęknięć, uszczerbień
5. Oznaczenia podciągania kapilarnego ( po jednej godzinie).
Kapilarność - jest to zjawisko polegające na tym, że zawilgocenie materiału następuje w skutek włoskowatego podciągania wody przez kapilary (drobne kanaliki łączące pory) przy zetknięciu się materiału z wodą lub inną cieczą. Kapilarność występuje szczególnie wyraźnie w materiałach o strukturze mikroporowatej z otwartymi porami.
Kapilarność określa się na podstawie wzoru:
K - kapilarność
hsw - wysokość słupa podciągniętej wody
t - czas w jakim woda została podciągnięta
Wysokość podciągania kapilarnego po jednej godzinie wyniosła 3,3 cm.
Badanie wytrzymałości na ściskanie cegły.
Liczba badanych cegieł powinna wynosić 8 sztuk
próbkę do badania należy formować przez spojenie dwóch połówek wyrobu
wyroby przeznaczone do badania należy przepiłować w poprzek w środku ich długości i uzyskane połówki spoić zaprawą cementową tak , aby powierzchnie powstałe z przecięcia były do siebie przeciwległe
następnie powierzchnie utworzone próbki przeznaczone do ściskania (podstawy) należy wyrównać tą sama zaprawą cementową tak, aby były do siebie równoległe
grubość warstw zaprawy spełniającej w wyrównującej powinna wynosić 10-12mm
Umieszczamy próbkę w prasie hydraulicznej między dwoma podkładkami z płyt pilśniowych
Sciskamy w prasie i odczytujemy wynik w chwili zniszczenia .
Klasa cegły - jest to wytrzymałość na ściskanie wyrażona w MPa
Zależy również od cech zewnętrznych : wad, uszkodzeń itp.
Klasy cegły : 5; 7,5; 10; 15; 20 ( 3,5; 25 )
Rc oblicza się z wzoru :
P - siła niszcząca próbkę, [N]
F - przekrój poprzeczny próbki ściskanej, [m2]
Do obliczenia ściskanej powierzchni próbki F przyjmuje się średnią arytmetyczną pól obydwu podstaw próbki określonych na podstawie pomiarów boków tych pól, dokonanych z dokładnością do 1 mm .
Badana cegła :
powierzchnia podstawy górnej : 12,4 x 12,4 =153,76 cm2
powierzchnia podstawy dolnej : 12,4 x 12,5 =155,00 cm2
siła niszcząca P : 226 kN
średnia powierzchnia próbki ściskanej wynosi 154,38 cm2
W ten sposób można oszacować, że badana próbka była klasy 15.
7. Oznaczenie cech zewnętrznych dachówki: kształt, wymiary, uszkodzenia.
Badanie zostało przeprowadzone na dwóch rodzajach dachówek : polskich i niemieckich. Oby dwie dachówki to tzw. karpiówki , jednak różniły się wykonaniem wg różnych norm :
polskiej i niemieckiej. Dachówka polska posiadała wymiary : 37 x 15 x 1 cm , natomiast niemiecka : 38 x 18 x 1,1 cm . Dachówka polska posiada tylko jedne zaczep umożliwiający zamocowanie jej tylko w ten sposób. Natomiast dachówka niemiecka oprócz posiadania dwóch takich zaczepów , ma jeszcze niewielkie otwory , które umożliwiają zamocowanie dachówki za pomocą wkrętów lub drutu . Badane dachówki posiadały uszkodzenia : polska - nierówna , wykrzywiona , struktura niejednorodna w przełamie - pęknięcia i ubytki ; niemiecka z zewnątrz idealna natomiast w przełamie zauważalny jest czarny pasek - dachówka przepalona.
8. Badanie przesiąkliwości dachówki .
Przesiąkliwość - jest to podatność materiału na przepuszczanie wody pod stałym ciśnieniem. Mierzy się ilością wody w gramach, która przenika pod stałym ciśnieniem przez powierzchnię 1 cm 2 w ciągu 1 godziny.
Przed przystąpieniem do badania próbkę należy wysuszyć do stałej masy w temperaturze +105 ÷ +110 °C. Na powierzchni dachówki ustawia się metalową ramkę 3 x 5 cm i o wysokości 7 cm. Połączenie ramki z dachówką należy odpowiednio uszczelnić. Wysokość lustra wody powinna być nie mniejsza niż 5 cm. Badanie przeprowadza się w temperaturze otoczenia +20 (±5) °C. W trakcie badania nie dolewa się wody. Obserwację dolnej części dachówki prowadzi się w czasie 3 godzin od chwili poddania jej działaniu wody.
Oznaczenie wytrzymałości na złamanie dachówki
ilość próbek jaką należy poddać badaniu wynosi 6, które to pobieramy losowo z danej partii materiału
próbkę należy wysuszyć do stałej masy w temperaturze 105 - 110
na próbce od strony zaczepu w poprzek całej dachówki należy uformować pasek z gipsu o szerokości 15-20mm
na odwrotnej stronie dachówki należy dwa paski gipsowe o tej samej szerokości, natomiast odległość tych pasków od środka dachówki powinna wynosić 15omm
po stwardnięciu pasków próbkę można poddać badaniu
dachówkę obróconą zaczepem ku górze układamy na podporach urządzenia, opierając ja na gipsowych paskach .Odległość tych podpór wynosi 300mm
długość podpór powinna być większa lub taka sama jak szerokość dachówki
obciążenie powinno wzrastać równomiernie z szybkością 50 N/s (5kg/s) do momentu złamania próbki
za wynik przyjmuję się średnią arytmetyczną otrzymanych wyników i porównać go z wartością podaną w normie przedmiotowej
Oznaczenie cech zewnętrznych pustaka stropowego „ Akermana”
Pustak Akermana stosuje się do budowy stropów żelbetowych gęstożebrowych jako elementy wypełniające. Zależnie od wysokości rozróżnia się 4 typy : 15, 18, 20, 22, a ze względu na długość rozróżnia się dwie odmiany: 195 cm, 295 cm. Nasiąkliwość waha się od 5-22 %.
Badany przez nas pustak nie posiadał rowkowań - jest to wada, ponieważ rowkowania są odpowiedzialne za przyczepność mieszanki betonowej. Jego wymiary były następujące.
11. Badanie wytrzymałości na obciążenie pustaka stropowego .
Pustak stropowy jest elementem wypełniającym strop. Nie przenosi żadnych obciążeń . Jednak aby pustak nadawał się do wykorzystania , należy na nim przeprowadzić badanie polegające na sprawdzeniu , czy pustak jest w stanie przenieść obciążenia statyczne. W tym celu pustak z góry wyrównuje się zaprawą gipsową w celu równomiernego obciążenia . Pustak z góry obciąża się ciężarkami . Dobrze wyprodukowany pustak powinien przenieść obciążenia ok. 220 kg.
12. Przegląd wyrobów ceramicznych
L.p |
Nazwa wyrobu, szkic i wymiary |
Rodzaj, typ |
Cechy fizyczne |
Cechy wytrzymałościowe |
Zastosowanie |
1 |
Pustaki Akermana
|
4 typy zależne od wysokości: 15;18;20;22 w zależności od długości rozróżnia się 3 odmiany: 20;25;30 |
Nasiąkliwość wagowo: 22% |
Obciążenia działające na całą powierzchnię górną pustaka odpowiednio: 3kN - 20 4kN - 25 5kN - 30 |
Konstrukcja stropów |
2. |
Pustaki stropowe DZ-3
|
Rozróżnia się dwa typy A i B |
Nasiąkliwość wagowo: 22% Waga: dł.150mm-9kg dł.200mm-12kg dł.300mm-18kg |
Odporność na działanie obciążenia statycznego: dł.150mm-1,5kN dł.200mm-2kN dł.300mm-3kN
|
Konstrukcja stropów |
3. |
Pustaki stropowe CERAM |
Rodzaje pustaków: 40;45;50;60cm zależne od rozstawu belek konstrukcyjnych. 2 typy A i B zależne od kształtu przekroju poprzecznego. 8 odmian 16;17;17,5;18;20; 21;22;23cm
|
Nasiąkliwość wagowo: 24% |
Odporność na działanie obciążenia statycznego: 150mm-3kN 300mm- 4kN |
Konstrukcja stropów |
4. |
Dachówka karpiówka
|
2 gatunki, zależne od cech zewnętrznych |
Dachówka nie może być przesiąkliwa. Nie powinna ulegać uszkodzeniom po 20-krotnym zamrażaniu do - 20C |
Nośność na zginanie przy rozstawie podpór 300mm nie powinna być < od 294kg |
Pokrycia dachowe |
5. |
Dachówka zakładkowa
|
Jeden odmiana |
Dachówka nie może być przesiąkliwa. Nie powinna ulegać uszkodzeniom po 20-krotnym zamrażaniu do - 20C |
Nośność na zginanie nie mniejsza niż 690N |
Pokrycia dachowe |
6. |
Gąsiory dachowe
|
3 typy gąsiorów, w zależności od wymiarów podst. |
Mrozoodporny i nie przesiąkliwy |
Nośność na zginanie nie powinna być nie mniejsza niż 883N |
Elementy do pokryć dachowych |
7. |
Cegły dziurawki
|
2 rodzaje dziurawek w zależności od kierunku otworów przelotowych: wozówkowe i główkowe. Występują 3 klasy Dziurawek: 3,5; 5 7 ,5 |
Gęstość pozorna<1300 Kg/m w stanie suchym.. Nasiąkliwość wagowa: 5;7,5 <22% 3,5 brak klasa 3,5; 5 mrozoodporna |
|
Budowa ścian, stropów, ścianki działowe |
8. |
Cegły kratówki
|
3 typy: K1; K2; K3 zależne od wymiarów W zależności wytrzymałości na ściskanie w kierunku równoległym do osi otworów , w kształcie rombowym produkuje się kratówki klasy: 3,5;5;7,5;10;15;20 Gęstość pozorna w stanie suchym 1000-1400kg/m 3 Nasiąkliwość 13
|
Mrozoodporna Wspólczynnik przewodności cieplnej muru z cegły kratówki wynosi λ=0,46w/mxC |
|
Budowa ścian budynków mieszkalnych i przemysł. |
9. |
Pustaki do ścian działowych
|
W zależności od sposobu drążenia, dwa typy : PD-poziomo drążone PH-pionowo drążone W zależności od szerokości: B=65 i 88mm B=120 i 138mm |
Gęstość objętościowa pustaków wynosi 0,8-1,4kg/m3 Nasiąkliwość wagowa badana metodą moczenia powinna wynosić 6-22% |
Wytrzymałość na ściskanie powinna odpowiadać klasie: 1,5 dla pustaków PD i 3,5 W przypadku pustaków PH. |
Budowa nie -konstrukcyjnych ścian działowych |
10. |
Cegły termalitowe |
Wyróżnia się dwie odmiany cegieł |
Odmiana cegły 650-650[kg/m3] Współczynnik przewodności cieplnej λ<0,20 [W/(mxC)] Odmiana cegły 750- gęstość pozorna Wsp/ółczynnik przewodności cieplnej λ<0,25 [W/(mxC)] |
Wytrzymałość na ściskanie nie mniej niż odmiany 650 - 0,78[Mpa] 750 - 1,57[Mpa] |
Izolacja pieców kotłów i innych urządzeń grzewczych |
11. |
Kształtki i cegły szamotowe |
|
Ogniotrwałe i izolacyjne. Odporność na szybkie zmiany temperatury. |
Wytrzymałość na ściskanie 1-2 Mpa |
Wykładziny pieców |
13. przegląd wyrobów szklanych
Wyroby ze szkła kształtowane są przez ciągnienie, walcowanie, prasowanie lub wydmuchiwanie i odpowiednio wykańczane. W budownictwie stosuje się do różnych celów. Rozróżnia się kilka rodzajów szkła budowlanego.
SZKŁO PŁASKIE
ciągnione lub okienne - bezbarwne, przejrzyste, w postaci płyt o grubościach 2 - 6 mm,
powszechnie stosowane do szklenia okien;
walcowane surowe - bezbarwne, przejrzyste, w postaci płyt o grubościach 3, 4, 5, 6 mm,
głównie stosowane do szklenia naświetli drzwi wewnątrz budynku oraz okienw budynkach
gospodarskich i przemysłowych;
walcowane wzorzyste - w postaci płyt o grubościach 3,5 lub 4,5 o jednej powierzchni
gładkiej, a drugiej wzorzystej;
barwne - stosowane w celu uzyskania barwnego oświetlenia wnętrz ze względów
dekoracyjnych (głównie na witraże);
KSZTAŁTKI SZKLANE BUDOWLANE
W zależności od kształtu i przeznaczenia rozróżnia się następujące kształtki:
pustak szklany b) luksfer
kwadralit i rotalit
PROFILOWANE PŁYTY SZKLANE
Znane są pod nazwą Vitrolit, mają postać wydłużonych płyt o przekroju ceowym. Rozróżnia się 2 typy: 250 i 500 odpowiadające szerokości płyt. Maksymalna długość 5 m. Przepuszczalność światła dla płyt wynosi 65- 70 %.
1
8