SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ NR 1
BADANIE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH WYBRANYCH MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH
Wykonał zespół 2a-2b
Anna Adamiak
Izabela Bobowska
Barbara Budzyk
Joanna Domżalska
Aleksandra Drozdowska
Mikołaj Fijałkowska
Marcin Kąkol
Marta Krukowska
Iza Kozłowska
Aleksandra Łacińska
Karolina Maćkiewicz
Olga Madziała
Mateusz Marciniuk
Piotr Rudnicki
Michał Szustkiewicz
Prowadzący: dr inż. Barbara Matlak
Data wykonania ćwiczenia: 29.02.2012
Data wykonania sprawozdania: 14.03.2012
1) Wstęp teoretyczny
Materiały budowlane dzielimy na naturalne i sztuczne. Naturalne materiały budowlane zostały wytworzone przez naturę i procesy geologiczne zachodzące na Ziemi, np.: kamień naturalny, drewno, słoma, glina. Sztuczne zaś zostały wytworzone przez człowieka z materiałów naturalnych i tworzyw sztucznych, np.: wyroby z zapraw, betonów, stal, szkło. Wszystkie materiały budowlane charakteryzuje wiele właściwość fizycznych. Do właściwości fizycznych materiałów budowlanych zaliczamy:
Gęstość
ms- masa materiału po wysuszeniu [kg]
V-objętość materiału bez porów [m3]
Ciężar właściwy
g- przyspieszenie ziemskie [m/s2]
Gęstość objętościowa
Vp- objętość materiału z porami [m3]
Ciężar objętościowy
Gęstość nasypowa
- dotyczy materiałów sypkich, zależy od rodzaju materiału, jego uziarnienia, kształtu i wielkości ziaren, od stopnia zagęszczenia i wilgotności
Szczelność
Porowatość
Nasiąkliwość
Nasiąkliwość wagowa:
Nasiąkliwość objętościowa:
mm- masa próbki nasyconej wodą [kg]
ms- masa próbki po wysuszeniu [kg]
Kapilarność
- zdolność danego materiału do podciągania wody
Gęstość i ciężar właściwy charakteryzują substancje z których materiał jest zbudowany. Gęstość objętościowa i ciężar objętościowy charakteryzują dany materiał budowlany. Wartości te są szczególnie ważne przy ustalaniu obciążeń działających na elementy budowlane.
Cel i zakres ćwiczenia:
Celem przeprowadzonego doświadczenia jest zbadanie wyżej wymienionych właściwości fizycznych materiałów budowlanych naturalnych i sztucznych.
Opis badań:
Opis próbek i urządzeń:
Do badania gęstości objętościowej metodą bezpośrednią wykorzystaliśmy 62 próbek różnych wielkości. Przeważnie próbki miały kształt prostopadłościanu lub walca, jednak kilka z nich miało nieregularny kształt. Próbki o regularnych kształtach zbadaliśmy metodą bezpośrednią, policzyliśmy ich gęstość objętościową, dla próbek o kształtach nieregularnych zastosowaliśmy metodę hydrostatyczną. Do badania wilgotności i nasiąkliwości zostały wykorzystane te same próbki materiałów budowlanych. W celu określenia gęstości nasypowej i objętościowej materiałów sypkich wykorzystano jak wskazuje na to nazwa materiały sypkie- kruszywo. Wszystkie masy i objętości poszczególnych próbek zostały podane w odpowiednich tabelach. Do badania właściwości fizycznych materiałów budowlanych wykorzystywaliśmy jedynie proste urządzenia: wagi do pomiaru masy próbek oraz suwmiarki i taśmy mierniczej do określenia ich wymiarów. Jedynie badanie gęstości objętościowej metodą hydrostatyczną wymagało użycia wagi hydrostatycznej w celu określenia masy danej próbki.
Opis wykonania badań:
Badanie metodą bezpośrednią: Metodę tą wykorzystuje się do określenia gęstości objętościowej próbek o regularnych kształtach.
Wykonywane czynności: określenie wymiarów i objętości próbek, określenie masy próbek w warunkach wilgotności naturalnej mn, określenie masy próbki po wysuszeniu ms
Na podstawie pomierzonych wielkości można policzyć: Gęstość objętościową, Ciężar objętościowy, Wilgotność w warunkach naturalnych, Szczelność i porowatość niektórych materiałów.
Metoda z wagą hydrostatyczną: Metoda ta wykorzystywana jest do określenia gęstości objętościowej próbek o kształtach nieregularnych o zamkniętych porach. W tej metodzie wykorzystywana jest waga hydrostatyczna.
Kolejność wykonywanych czynności: określenie masy próbki po wysuszeniu ms ; nasycenie próbki wodą i określenie masy po nasyceniu mm; określenie masy próbki pod wodą mmw
Na podstawie wykonanych czynności można policzyć: Objętość próbki (gęstość wody przyjmujemy ρw=1g/cm3); Gęstość i ciężar objętościowy
Badanie gęstości nasypowej w stanie luźnym i przy wilgotności naturalnej: do naczynia o określonej pojemności Vn wsypujemy kruszywo i na wytarowanej wadze określamy jego masę.
Badanie podciągania kapilarnego: Do badania przeznaczono 6 próbek o różnej objętości i masie. Wszystkie próbki ustawiono mniejszym bokiem w jednym naczyniu i zalano je wodą do wysokości 2cm. Po określonym czasie mierzono poziom podciągnięcia wody w próbkach.
2) Obliczanie gęstości objętościowej
a. Metoda bezpośrednia
b. Metoda z wagą hydrostatyczną
3) Obliczanie gęstości nasypowej
L.p.
nazwa materiału
masa materiału
objętość nasypowa
gęstość nasypowa w stanie luźnym
-
kg
dm^3
kg/(dm^3)
kg/(m^3)
1
piasek 0:2 kopalniany
1,145
0,725
1,57931
1579,31
2
żwir 2:4 jednofrakcyjny
1,755
1,11
1,581081
1581,08
3
żwir 4:8 jednofrakcyjny
2,455
1,5
1,636667
1636,67
4
1,325
0,675
1,962963
1962,96
5
1,865
1,680180
1680,18
...
mala18mi