Kolokwium - I.doc

SPOIWA

1. Podać def. spoiwa mineralnego.

Drobno zmielony materiał nieorganiczny twardniejący pod wpływem wody poprzez nieodwracalne procesy chemiczne.

2. Podać podział oraz przykłady spoiw mineralnych pod względem środowiska wiązania

Mineralne:

-powietrzne(wapno palone, gaszone, gips, anhydryt)

-hydrauliczne(cement, wapno hydrauliczne, żużel wielkopiecowy)

3. Podać def. spoiwa hydraulicznego

Spoiwo, które wiąże zarówno w środowisku powietrznym jak i wodnym.

4. Podać def. cementu

Cement jest to spoiwo hydrauliczne tj. drobno zmielony materiał nieorganiczny, który po zmieszaniu z wodą daje zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku reakcji procesów hydratacji, który po stwardnieniu pozostaje wytrzymały i trwały także pod wodą.

5. Podać def. składników głównych i wymienić składniki główne cementu

Składnik główny- specjalnie wybrany materiał nieorganiczny, którego udział w stosunku do sumy masy wszystkich składników głównych i składników drugorzędnych przekracza 5% masy

. Składniki główne cementu: klinkier cementu portlandzkiego (K), granulowany żużel wielkopiecowy (S), pucolany (naturalna P, naturalna wypalana Q), popiół lotny (krzemionkowy V, wapienny W), łupek palony (T), wapień (L, LL), pył krzemionkowy (D).

6. Wymienić rodzaje cementu.

CEM I portlandzki, CEM II portlandzki wieloskładnikowy, CEM III hutniczy, CEM IV pucolanowy, CEM V wieloskładnikowy

7. Podać i krótko scharakteryzować główny składnik cementu

Klinkier cementowy- jest wytwarzany przez spiekanie mieszaniny surowców  zawierających wapień i glinokrzemiany ( w stosunku ok. 75% wapnia i 25% gliny). Najlepszym surowcem jest margiel.

8. Wymienić nazwy oraz umowne symbole głównych składników klinkieru portlandzkiego

Klinkier tworzą następujące minerały:

alit  C3S(krzemian trójwapniowy),

belit C2S (dwuwapniowy),

brownmilleryt C4AF(glinożelazian czterowapniowy),

celit C3A(glinian trójwapniowy).

9. Podać def. i wymienić klasy cementu.

Klasa cementu – średnia wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach.

Klasy: 32,5 N; 32,5 R; 42,5 N; 42,5 R; 52,5 N; 52,5 R (gdzie N- normalna wczesna wytrzymałość (po 2 lub 7 dniach), R-wysoka wczesna wytrzymałość).

10. Wymienić grupy wymagań oraz wymagania szczegółowe dotyczące cementu (bez podawania wartości liczbowych)

Wymagania mechaniczne (wytrzymałość normowa, wytrzymałość wczesna)

Fizyczne (początek czasu wiązania, stałość objętości)

Chemiczne (strata prażenia, pozostałość nierozpuszczalna, zawartość siarczanów)

Dotyczące trwałości (mrozoodporność, odporność chemiczna i ochrona zbrojenia)

11. Podać przykład oznaczenia cementu na worku

CEMIII/A 32,5N-LH

CEMII/B-V 32,5 R

12. Podać skład zaprawy (rodzaj i ilość składników)  do badania właściwości mechanicznych cementu

Zaprawa o konsystencji plastycznej wykonana w stosunku 1; 3; 0,5     ; tzn. 450g cementu: 1350g piasku normowego CEN: 225ml wody

13. Podać schematy statyczne (sposoby podparcia i obciążenia) do oznaczenia wytrzymałości cementu

Zginanie: schemat składa się z dwóch rolek podporowych o średnicy ok 10 (+-0,5)mm oddalonych od siebie o 10 cm oraz trzeciej obciążającej rolki stalowej o takiej samej średnicy umiejscowionej centralnie między podporami. Długość rolek powinna wynosić 45-50 mm. Belka powinna być ułożona tak by po zewnętrznych stronach podpór wystawało po 3cm. (przyrost obciążenia 50+-10 N/s)

Ściskanie: tłok hydrauliczny powinien poruszać się w pionie, wypadkowa obciążenia powinna przechodzić przez środek beleczki, powierzchnia dolnej płyty dociskowej prostopadła do osi urządzenia do badań. (obciążenie 2400+-200 N/s)

14. Na podstawie uzyskanych wyników badań określić klasę cementu

Wytrzymałość na ściskanie powinna być równa klasie lub wyższa, klasa opisuje minimalną wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach (patrz pyt. 9)

15. Podać wymagania dotyczące piasku do wykonywania badań właściwości mechanicznych cementu oraz jego nazwę

Piasek normowy CEN

Uziarnienie: 0-2mm;

pyły < 8%; zanieczyszczenia obce <1%;

siarka <1%

16. Podać skład oraz do czego służy zaczyn o normowej konsystencji

Zaczyn cementowy składa się z 500 [g] cementu oraz takiej ilości wody, aby wyniki badania jego konsystencji spełniły wymagania normy- odstęp między bolcem a płytką bazową 6+- 2mm (zaczyna się biorąc 125ml wody). Służy do określenia początku i końca czasu wiązania oraz badania stałości objętości.

17. Podać def. czasu wiązania cementu (początku wiązania) oraz wymagania normowe (wartości)

Początek czasu wiązania następuje gdy bolec aparatu Vicata zagłębia się na 6mm +- 3mm liczony od „czasu zero” czyli momentu wsypania cementu do wody.

18. Co to jest zaczyn, zaprawa, mieszanka betonowa? (krótko)

Zaczyn = cement + woda

Zaprawa = cement + woda + piasek

Mieszanka betonowa = cement + woda + piasek + kruszywo grube(>=2mm)

19. Do czego służy pierścień Le Chateliera, podać normową wartość graniczną badanej pierścieniem cechy

Służy do badania stałości objętości. Służy on do badania zmiany objętości, graniczne rozszerzenie igieł pomiarowych pierścienia wynosi 15mm

20. Na czym polega badanie stałości objętości cementu?

Badanie to ma na celu ocenę możliwości wystąpienia niebezpieczeństwa związanego z późniejszym rozszerzeniem stwardniałego cementu.

Do tego badania używamy pierścienia Le Chateliera, napełniamy go zaczynem o konsystencji normowej, obciążamy, odstawiamy do komory lub szafy klimatycznej na  24 +- 0,5h( 20C i w=90%), mierzymy odległość igieł (a). Następnie gotujemy przez 3h, mierzymy odległość igieł (b), ochładzamy i mierzymy ponownie (c). Wynikiem jest różnica pomiarów c -a do 1 mm.

21.Co to jest pierścień Vicata i do jakich badań się go wykorzystuje?

Pierścień Vicata służy do napełniania zaczynem, powinien być wykonany z twardej gumy, tworzywa sztucznego lub brązu. Powinie mieć kształt cylindryczny lub stożka o głębokości 40+-0,2mm; wewnętrznej średnicy 75+-10mm. Powinien być  dostatecznie sztywny i wyposażony w płytkę bazową. Służy do oznaczania konsystencji normowej i czasu wiązania

22. Co to jest hydratacja i hydroliza cementu?

Hydratacja cementu - Uwodnienie - ogół procesów fizycznych i chemicznych (obejmujący rozpuszczanie, reakcje hydratacji i hydrolizy) przebiegający na skutek łączenia wody z cementem z utworzeniem produktów reakcji.

Hydroliza - jest to reakcja chemiczna- proces wiązania i twardnienia spoiw hydraulicznych, czyli takich które mogą wiązać w powietrzu i pod wodą. Woda w tym przypadku powoduje stały wzrost ich wytrzymałości.

KRUSZYWA

23. Podać asortymenty kruszyw (wg rodzaju):

Rozróżnia się trzy podstawowe grupy asortymentowe kruszywa:

*piasek, piasek łamany

*żwir, grys, grys z otoczaków

* mieszanka kruszywa naturalnego sortowana, kruszywa łamanego i z otoczaków.

24. Podać klasy petrograficzne grysów. Czym się od siebie różnią?

Rozróżnia się cztery podstawowe klasy petrograficzne kruszywa grubego: żwir, grys ze skał magmowych i metamorficznych, grys ze skał osadowych, grys z otoczaków.

25. Podać różnicę pomiędzy mieszanką kruszywa drobną a grubą oraz pomiędzy piaskiem uszlachetnionym a zwykłym

Różnica pomiędzy mieszanką kruszywa drobną a grubą polega na wielkości frakcji (drobne-0,00-4,0; grube 4,0-63,0), czyli wielkości ziaren.

Piasek zwykły- o nienormowym wewnętrznym składzie ziarnowym; uszlachetniony- o określonym składzie wewnętrznym uziarnienia uzyskany w wyniku płukania i przesiewania.

26. Wymień podstawowe cechy kruszyw mineralnych do betonu (właściwości mech., fiz.,chem. - bez podawania wartości liczbowych)

kształt ziaren, skład ziarnowy

mechaniczne-  wytrzymałość na ściskanie, twardość, ścieralność, wytrzymałość na miażdżenie;

fizyczne- gęstość właściwa, gęstość objętościowa, gęstość nasypowa, porowatość, szczelność, jamistość, nasiąkliwość;

chemiczne – zawartość pyłów mineralnych, zanieczyszczeń obcych, siarki, strata podczas prażenia

27. Podać definicje marki oraz wymienić marki kruszyw.

Marka- symbol liczbowy, określający jakość kruszywa, gwarantujący otrzymanie betonu co najmniej równej tej marce, przy zapewnieniu normowych warunków wykonania betonu.

Marki kruszyw:10,20,30,50.

28. Podać zakres badań niepełnych kruszyw oraz kiedy się je wykonuje?

oznaczenie składu ziarnowego.

oznaczenie kształtu ziarn

oznaczenie zawartości pyłów mineralnych

oznaczenie zawartości zanieczyszczeń obcych

Badania niepełne należy wykonywać dla każdej partii kruszywa.

29. Podać definicje gęstości właściwej oraz pozornej kruszywa, podać jednostki, w których się je określa.

gęstość pozorna -  stosunek masy próbki kruszywa do objętości określonej z różnicy objętości wody znajdującej się w naczyniu pomiarowym, przed i po usypaniu kruszywa(z uwzględnieniem porów)

gęstość właściwa – wykonuje się w piknometrze lub kolbie Le Chateliera, jest to stosunek masy próbki wysuszonej do stałej masy, do objętości próbki wsypanej odpowiadającej objętości wypartej przez nią cieczy(do objętości nieuwzględniającej porów nawet wewnątrz kruszywa),

Jednostka – g/cm3

30. Podać def. gęstości nasypowej oraz jamistości kruszywa, podać jednostki, w których się je określa

Gęstość nasypowa w stanie luźnym lub utrzęsionym(z uwzględnieniem luk między ziarnami) – masa kruszywa do objętości cylindra

Jamistość jest to procentowa zawartość wolnych przestrzeni między ziarnami kruszywa.

gęstość nasypowa kruszywa [kg/m3]
jamistość- %

31. Na czym polega ustalenie składu ziarnowego kruszywa?

Próbkę kruszywa wysuszyć do stałej masy i zważyć(m1), przemyć w razie występowania brył lub gliny (m2), wsypywać na górne sito i wstrząsać, po ukończeniu przesiewu zważyć poszczególne frakcje i obliczyć ich udział procentowy oraz przesiew.

32. Kiedy można zakończyć przesiewanie kruszywa?

Przesiewanie można uznać za zakończone, jeżeli w wyniku sprawdzającego wstrząsania w ciągu 1 min ubytek masy kruszywa z każdego sita jest mniejsza niż 0,1% całkowitej masy próbki analitycznej.

33. Co to jest frakcja kruszywa oraz podać wielkość ziaren pyłów mineralnych?

Frakcja kruszywa – zbiór ziaren ograniczonych kolejnymi sitami zestawu normowego.

Wielkość ziaren pyłów mineralnych wynosi : <0,063

34. W jakim celu wykonuję się i na czym polega przemywanie kruszywa?

Przemywanie kruszywa polega na usunięciu zanieczyszczeń jakie znajdują się na powierzchni kruszywa lub pomiędzy(pył, części organiczne, itp.) za pomocą wody ,aby gdy kruszywo zostanie wymieszane z zaprawą cementową, dobrze związało z kruszywem.

35. Co to jest udział frakcji, przesiew oraz odsiew?

Udział frakcji - procentowy udział kruszywa przechodzącego przez sito (masa frakcji) względem całej masy kruszywa.

FRAKCJA -zbiór ziarn kruszywa o wymiarach zawartych między dwoma sitami nastepującymi kolejno po sobie w  zestawie normowym.
PRZESIEW - część badanego krusz. o ziarnach przechodzących przez dane
sito kontrolne.
ODSIEW-część bad. krusz. o ziarnach pozostających na danym sicie
kontrolnym i powyżej.

36. Narysowac krzywą uziarnienia dla danych tabeli. Obliczyc punkt piaskowy

PUNKT PIASKOWY- procentowy udział w kruszywie masy ziaren o wymiarach
od 0,063 do 2mm.

37. Jaką metodą i na czym polega oznaczenie kształtu ziarn?

Oznaczenie kształtu ziaren - polega na określeniu procentowego udziału w kruszywie masy ziaren nieforemnych, wydzielonych z próbki w wyniku pomiaru ziaren za pomocą suwmiarki Schultza. Każde ziarno kruszywa z próbki analitycznej należy kolejno umieścić w suwmiarce Schultza jego największym wymiarem i ściągnąć ramiona. Następnie bez zmiany położenia ruchomej części suwmiarki wyjąć badane ziarno i spróbować przesunąć je najmniejszym wymiarem pomiędzy ramionami. Jeżeli ziarno przechodzi między nimi, należy je uznać za nieforemne.

38. Jaką metodą i na czym polega oznaczenie zawartości zanieczyszczeń obcych?

Zważoną próbkę rozsypać na stole laboratoryjnym, wybrać zanieczyszczenia obce za pomocą pincety i zważyć(m1)

[%], gdzie m2-masa próbki, wynik z dokł. 0,1% (średnia z dwóch badań).

39. Jaką metodą i na czym polega oznaczenie zawartości pyłów mineralnych?

Zawartość pyłów mineralnych to procentowy udział w masie kruszywa masy ziarn wielkości < 0,063mm, mierzona z wykorzystaniem zróżnicowania szybkości opadania ziarn w cieczy. Oznaczanie zawartości pyłów mineralnych wykonuje się metoda płukania. Zasada pomiaru polega na osadzeniu zawiesiny cząstek mineralnych w wodzie i wypłukaniu oraz odrzuceniu cząstek pozostałych w zawiesinie.
Badanie przeprowadza się w następujący sposób: do naczynia szklanego z kruszywem wysuszonym nalewa się wody, tak aby po wymieszaniu jej z kruszywem  zawartość pozostawia się w spokoju przez 20 s, następnie naczynie pochyla się tak, aby wylała się cała zawartość między rysami. Pozostałe po badaniu kruszywo należy wysuszyć w temp. 105ºC i zważyć z dokładnością do 1g. Zawartość pyłu usuniętego przez płukanie oblicza się w procentach jako stosunek wartości ubytku masy kruszywa wypłukanego do pierwotnej masy kruszywa.

ZAPRAWY

40. Podać def. zaprawy budowlanej oraz wymienić rodzaje zapraw.

Zaprawa to mieszanina spoiwa, wody i drobnego kruszywa(>=2mm). Podstawową własnością zaprawy jest wiązanie, czyli przejście z stanu płynnego, plastycznego w stały.

Rodzaje zapraw:

-cementowe ( c)

-cementowo-wapienne (cw)

-wapienne (w)

-gipsowe (g)

-gipsowo-wapienne (gw)

-cementowo-gliniane (cgl)

41. Podać def. marki zaprawy oraz wymienić marki zapraw.

Marka zaprawy-symbol literowo-liczbowy (np. M4) klasyfikujący zaprawę pod względem jej wytrzymałości na ściskanie określonej na beleczkach 4 x 4 x 16 cm; liczba po literze M oznacza średnią wytrzymałość na ściskanie zaprawy po 28 dniach.

Marki zapraw:

M 0,3;M 0,6; M 1;M 2;M 4;M 7;M 12;M 15;M 20.

42. Wymienić badania zapraw świeżych.

konsystencja zaprawy, gęstość objętościowa, wydajność objętościowa próbnego zarobu, ilość składników na 1 m3 zaprawy

43. Wymienić badania zapraw stwardniałych.             

oznaczenie wytrzymałości na zginanie i ściskanie

44. Na czym polega oznaczenie konsystencji zaprawy?

Polega na określeniu głębokości zanurzenia stożka pomiarowego w zaprawie, mierzonej w centymetrach po tworzącej stożka.

45. Podać metody badania konsystencji zaprawy oraz różnice pomiędzy nimi

  Oznaczenie konsystencji zaprawy przeprowadza się przez pomiar głębokości zanurzenia znormalizowanego stożka metalowego w zaprawie, umieszczonej w naczyniu. W warunkach lab. stosowany jest stożek umocowany na statywie ustawiony tak, aby jego trzonek był utrzymany pionowo oraz naczynie stożkowe z zaprawą. Po 10s od zwolnienia zacisku unieruchamia się stożek, opuszcza pręt i odczytuje wynik z tarczy pomiarowej; na stanowisku roboczym należy trzymać stożek za trzonek i jego wierzchołek ustawić nad powierzchnią zaprawy i puścić tak by opadał on tylko i wyłącznie pod wpływem własnego ciężaru pionowo w dół. Po 10s oczytać wynik z tworzącej stożka.

46. Od czego zależy uzyskana wytrzymałość zaprawy?

Zależy od proporcji składników i rodzaju spoiwa

-od rodzaju spoiwa użytego w zaprawie,

-od czasu wiązania,

-od jakości składników (kruszywa, wody)

-od ilości i rodzaju dodatków

47. Wymienić kolejne czynności związane z ustaleniem składu zaprawy budowlanej

Projektowanie składu zapraw cementowych o założonej wytrzymałości na ściskanie R przy konsystencji płynno-plastycznej przeprowadza się metodą przybliżoną. Ustala się w niej ilości składników suchych, a ilość wody, jaką należy dodać, aby uzyskać potrzebną

konsystencję, należy ustalić doświadczalnie. Przy projektowaniu korzysta się ze wzoru na

wytrzymałość zapraw cementowych:

Otrzymuje się w ten sposób ilość cementu c luźno nasypanego, w

jednostkach objętości, jaką trzeba użyć, aby uzyskać założoną wytrzymałość zaprawy na

ściskanie R

Po odważeniu składników wykonuje się próbną mieszankę, dolewając wody aż do uzyskania

mieszaniny o założonej konsystencji. Po dokładnym wymieszaniu składników zaprawy

należy określić objętość w objętościomierzu. W ten sposób określa się jednocześnie wydajność objętościową próbnego zarobu. Na podstawie uzyskanych wyników oblicza się ilości poszczególnych składników oraz wody na l m.

48. Obliczyć ilość składników na 1m3 zaprawy na podstawie wydajności objętościowej próbnego zarobu.

???????????????????????????????????????

WODA DO BETONU I ZAPRAW

49.Podać klasyfikację wg rodzajów wody zarobowej do betonu i zapraw.

1.woda pitna – przydatna;

2.odzyskana z procesów prod betonu- wymagania: odpowiednie przechowywanie i zabezpieczenie przed zanieczyszczeniami; poniżej 1% materiału stałego w wodzie; nie stosować do betonów szczególnych;

3. ze źródeł podziemnych

4.naturalna woda powierzchniowa i ze ścieków przemysłowych (3 i 4 należy przebadać)

5.woda morska lub zasolona- stosowana tylko do betonów niezbrojonych i bez elementów metalowych

6.woda z kanalizacji – nie nadaje się.

50. Wymienić wymagania dotyczące wody zarobowej do betonu i zapraw.

1. Ocena wstępna: obecność olejów, tłuszczy, detergentów (piana z nika w ciągu 2 min), barwa (bladożółta lub jaśniejsza), zawiesiny (=<4ml), zapach, kwasy (pH>=4), substancje humusowe (po dodaniu NaOH barwa żółtobrązowa);

2. Badania szczegółowe: zawartość chlorków (=<4500mg/l), siarczanów (2000mg/l), alkaliów (1500mg/l), szkodliwych zanieczyszczeń (100mg/l); czas wiązania( początek do 1h koniec nie mniej niż 12h i nie mogą się różnić więcej niż 25% od próbek z wodą destylowaną lub dejonizowaną);wytrzymałość (średnia po 7 dniach nie mniej niż 90% próbek z użyciem wody destylowanej/dejonizowanej)