POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Wydział Inżynierii Środowiska

Laboratorium z Budownictwa i Konstrukcji Inżynierskich

Temat ćwiczenia: Badanie właściwości fizycznych materiałów budowlanych.

Prowadząca: dr inż. Barbara Matlak ( w zastępstwie dr inż. Henryk Dąbrowski)

Spis treści

1.Wstęp teoretyczny3

2.Zakres ćwiczenia4

3.Opisy wykonywanych ćwiczeń 5

3.1Badanie gęstości objętościowej 5

3.1.a Badanie gęstości objętościowej metodą bezpośrednią 5

3.1.b Badanie gęstości objętościowej metodą pośrednią14

3.2 Badanie gęstości nasypowej w stanie luźno usypanym. 16

3.3 Kapilarność 17

3.4 Wilgotność 518

3.5 Nasiąkliwość18

3.5.a Nasiąkliwość wagowa18

3.5.b Nasiąkliwość objętościowa19

3.6 Badanie szczelności i porowatości 19

Analiza wyników20

Wnioski22

Tabele z wynikami

Załącznik 1

1.    WSTĘP TEORETYCZNY

Materiały budowlane – są to wszelkie tworzywa stosowane do wykonywania budowli budynków lub i ich elementów, powinny spełniać 2 cechy:

-nadawać się do masowej produkcji

-mieć stosunkowo niską cenę

Materiały budowlane dzielimy wg poniższych kryteriów:

- ze względu na ich pochodzenie;

- ze względu na stopnień przetworzenia;

- ze względu na zastosowanie do wykonywania poszczególnych elementów budynku;

- ze względu na zastosowanie materiałów w budownictwie;

Do podstawowych właściwości materiałów budowlanych należą:

a)      Właściwości fizyczne:

·         Gęstość materiału –  stosunek masy wysuszonej próbki materiału do jego objętości bez uwzględnienia porów

·         Gęstość objętościowa – stosunek masy wysuszonej próbki materiału do jego objętości włącznie z porami

·         Gęstość nasypowa – stosunek masy materiału do objętości jaki on zajmuję w stanie luźno nasypowym

·         Szczelność – stosunek gęstości objętościowej do gęstości danego materiału

·         Porowatość –zawartość wolnej przestrzeni w materiale wyrażona w procentach

·         Nasiąkliwość – zdolność materiału do pochłaniania przy stałym ciśnieniu atmosferycznym. Nasiąkliwość zależy od porowatości, rodzaju porów i ich wielkości.

·         Wilgotność– procentowa zawartość wody w materiale

·         Kapilarność – zjawisko polegające na wchłanianiu wody przez kanaliki włoskowate materiału. Jest to zjawisko powierzchniowe na granicach stykających się ciał, powstaje wskutek działania napięcia powierzchniowego. Podciąganie zależy od: średnicy kapilarnej, ciśnienia.

·         Przesiąkliwość – podatność materiału na przepuszczenie wody pod ciśnieniem

·         Mrozoodporność – zdolność nasyconego wodą materiału do przeciw działania skutkom zniszczenie tego materiału, przy wielokrotnych cyklach zamarzania i rozmrażania.

·         Przewodność cieplna – zdolność materiału do przewodzenia ciepła mierzona współczynnikiem przewodności cieplnej

·         Współczynnik przewodności cieplnej l - ilość ciepła w watach [W] jaka przejdzie przez przegrodę o grubości 1m w ciągu 1h przy różnicy temperatury na powierzchni przegrody wynoszącej 1K. Im mniejsza l tym lepsza izolacja termiczna

·         Pojemność cieplna - jest to zdolność do pochłaniania i kumulowania ciepła podczas ogrzewania

·         Ogniotrwałość -  trwałość kształtu materiału w warunkach długotrwałego działania wysokich temperatur

b)   Właściwości mechaniczne:

·         Wytrzymałość na ściskanie

·         Wytrzymałość na rozciąganie

·         Wytrzymałość na zginanie

·         Kruchość

·         Twardość

·         Ścieralność

c)   Właściwości chemiczne:
 

·         Korozja chemiczna

·         Korozja elektrochemiczna

·         Korozja biologiczna

2.      ZAKRES ĆWICZENIA

Ćwiczenie obejmuje wykonanie oznaczenia następujących własności materiałów budowlanych:

a) gęstości objętościowej metodą bezpośrednią

b) gęstości objętościowej przy użyciu wagi hydrostatycznej

c) gęstości nasypowej w stanie luźno usypanym

d) podciągania kapilarnego

3.      OPISY WYKONYWANYCH ĆWICZEŃ

3.1 Opis badania i obliczanie gęstości objętościowej:

3.1.a  Metoda bezpośrednia – dotyczy badań na próbkach regularnych, polega na dokonaniu pomiaru wymiarów geometrycznych i masy próbki po nasyceniu.  Masę próbki po wysuszeniu oraz wartość charakterystyczną ciężaru objętościowego odczytaliśmy z tablic.

Gęstość objętościową obliczamy korzystając z następującego wzoru:   

,gdzie:  ms – masa próbki po wysuszeniu [kg]

       V- objętość materiału bez porów [m3]

γo=ρo∙gNm3

gdzie:  γo – ciężar objętościowy [kg]

       g - przyspieszenie grawitacyjne [m3]

 ...