Politechnika Warszawska
Wydział Inżynierii Lądowej
Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych
Przedmiot: Materiały Budowlane
Ćwiczenie nr 5
Temat: Zaprawy budowlane – ustalanie składu, badania, właściwości zapraw.
Zespół nr 4:
Katarzyna Michalska
Jakub Opaliński
Mariusz Chmielewski
R.A 2005/2006
Grupa 4
Semestr 3
Ocena
Studia dzienne
Definicje:
zaprawa – mieszanina cementu, wody i dodatku drobnoziarnistego (0-2mm, czyli piasku), ewentualnie z domieszkami;
marka zaprawy – symbol literowo-liczbowy, liczba mówi o średniej wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach;
konsystencja – stan ciekłości świeżo zarobionej mieszaniny, miarą jest zagłębienie normowego stożka podane w centymetrach;
plastyczność – stanowi próbę oceny urabialności zaprawy;
Podstawy teoretyczne
Zastosowanie:
1. naprawa istniejących konstrukcji,
2. produkcja wyrobów i produktów budowlanych,
3. ochrona elementów budynku przez wpływami zewnętrznymi przez pokrycie tynkiem i nadanie estetycznego wyglądu.
Klasyfikacja zapraw:
a) ze względu na gęstość objętościową:
- zwykłe >1500 kg/m3
- lekkie <1500 kg/m3
b) ze względu na użyte spoiwo:
- cementowe
- wapienne
- cementowo-wapienne
- gipsowe
- gipsowo-wapienne
- anhydrytowe
- polimerowe
c) ze względu na przeznaczenie:
- murarskie: do ścian, sklepień, filarów nośnych
- tynkarskie: tradycyjne, pocienione
- specjalne: ciepłochłonne, wodoszczelne, kwasoodporne, iniekcyjne, do napraw, żaroodporne, ogniotrwałe
Badania świeżych mieszanek zapraw budowlanych:
§ wydajność objętościowa zarobu
§ konsystencja zaprawy
§ gęstość objętościowa
§ czas zachowania właściwości roboczych zaprawy
§ zdolność do utrzymania wody (zwiąźliwość zaprawy)
§ podatność do samoczynnego wydzielania wody
§ podatność zaprawy na rozwarstwianie się
§ zawartość powietrza w zaprawie
Badania zapraw stwardniałych:
§ wytrzymałość na zginanie
§ wytrzymałość na ściskanie
§ wytrzymałość na rozciąganie
§ nasiąkliwość
§ kapilarne podciąganie wody
§ mrozoodporność
§ skurcz w okresie twardnienia
§ współczynnik rozmiękania
§ przyczepność do podłoża
Oznaczenie konsystencji zaprawy
Urządzenie pomiarowe do oznaczania konsystencji przedstawia poniższy rysunek
Naczynie pomiarowe napełnia się zaprawą do poziomu zaznaczonego kreską e. Następnie należy lekko wstrząsnąć naczyniem w celu wyrównania powierzchni zaprawy. Po ustawieniu naczynia pod stożkiem przyrządu doprowadza się wierzchołek stożka do zetknięcia się z powierzchnią zaprawy a następnie opuszcza się pręt do zetknięcia się z trzonkiem stożka, który unieruchomiony jest za pomocą zacisku. Ustawiamy wskazówkę skali na zero. Następnie zwalniamy stożek pomiarowy, który swobodnie zanurzy się w zaprawie. Po upływie 10 sekund (licząc od chwili zwolnienia stożka) unieruchamiamy go zaciskiem i opuszczamy pręt skali do zetknięcia się z prętem stożka. Głębokość (w cm) zanurzenia się stożka odczytujemy z tarczy pomiarowej z dokładnością do 0,1 cm Wynik jest miarą konsystencji zaprawy. Przeprowadza się trzy pomiary i oblicza średnią arytmetyczną, jeśli różnica między wynikami pomiaru nie przekracza 1 cm.
Oznaczenie plastyczności zaprawy
Przyrządy:
§ stolik wstrząsowy do oznaczania plastyczności zaprawy składa się z żeliwnego stojaka (1), zaopatrzonego w korbę z mimośrodem (5) i trzon (2) oraz z płyty metalowej (3), na powierzchni której wyryty jest okrąg o średnicy 100 mm
§ płyta szklana (4)
§ forma w kształcie ściętego stożka (6) z nakładką z blachy nierdzewnej (7)
§ ubijak (8) o masie 250±15g wykonany z drewna
Na środku płyty ustawiamy formę z nakładką, tak aby krawędź formy pokrywała się z obwodem koła wyrytego na płycie metalowej. Badaną zaprawę nakładamy do formy w dwóch warstwach, ubijają każdą dziesięcioma uderzeniami ubijaka. Następnie należy zdjąć nakładkę, ściąć nadmiar zaprawy i wygładzić powierzchnię do krawędzi formy. Po 10 s podnieść pionowo formę, a próbkę zaprawy poddać 15 wstrząsom przez obrót korbą w ciągu 15 s. Następnie zmierzymy dwie prostopadłe średnice rozlanego placka zaprawy z dokładnością do 0,2 cm. Różnica między wynikami pomiarów nie może przekraczać 2 cm. Za wynik przyjmujemy średnią arytmetyczną dwóch pomiarów. Jest to miara plastyczności zaprawy podawana w cm.
Celem ćwiczenia jest ustalenie doświadczalnie składu zaprawy, która ma spełniać zadane założenia. Następnie należy oznaczyć konsystencję i plastyczność oraz obliczyć skład wagowy i objętościowy w 1m3 zaprawy.
Założenia:
ü przeznaczenie zaprawy: do murowania ścian budynków
ü rodzaj zaprawy: cementowo-wapienna
ü marka zaprawy: M4
ü konsystencja zaprawy: 6-8cm
Używane materiały:
Ø cement portlandzki 32,5R (C)
Ø wapno hydratyzowane (WH)
Ø piasek (P)
Ø woda (W)
Kolejność wykonywania czynności:
1. oznaczenie gęstości nasypowych luźno usypanych składników zaprawy:
2. przyjęcie orientacyjnych stosunków objętościowych składników zapraw w zależności od marki na podstawie zaleceń normy:
Daje to nam 8 części łącznie. Zaprawa do badania ma mieć ponad 1dm3. Wobec tego przyjmujemy 0,2dm3 na jedną część.
3. wymieszanie składników suchych do uzyskania jednolitej barwy mieszanki
4. dobór ilości wody w zależności od założonej konsystencji (wodę dodawaliśmy do suchych składników stopniowo i każdorazowo po wymieszaniu sprawdzaliśmy konsystencję)
objętość użytej wody:
5. oznaczenie plastyczności na stoliku wstrząsowym
średnica w poprzek – 21,3 cm
średnica w pionie – 21,5 cm
6. oznaczenie objętości zaprawy
VZ=1,2dm3
7. obliczenie masy składników korzystając z następującej proporcji:
Gdzie: mi - masa poszczególnych składników użyta do zarobienia zaczynu, - masa nasypowa luźno usypanego składnika
8. obliczenie masy zaprawy oraz gęstości objętościowej wg wzorów:
,
9. obliczenie masy składników w 1000dm3 zaprawy (Mi), czyli wagowego dozowania składników z następującej proporcji:
10. obliczenie objętości składników w 1000dm3 zaprawy (Vi), czyli objętościowego dozowania składników:
Poniższa tabelka zawiera wyniki obliczeń wcześniej omówionych oraz wyniki pomiarów konsystencji i plastyczności zaprawy.
proporcje objętościowe zaprawy
cement
wapno
piasek
1
6
gęstość nasypowa [g/dm ]
gęstość zaprawy [g/dm ]
1016,1
374,4
1609,5
2177
skład badanej zaprawy w jednostkach wagowych [g]
woda
203,22
74,88
mhead