Wydział Inżynierii Środowiska
Zakład Budownictwa Wodnego i Hydrauliki
Temat ćwiczenia: Badanie właściwości fizycznych materiałów budowlanych.
Grupa ISiW2, Zespół 2, semestr IV, rok akademicki: 2010/2011:
1. Lipiński Karol
2. Oktaba Katarzyna
3. Pawul Małgorzata
4. Szkielonek Michał
5. Szklarzewicz Leszek
6. Skrzypek Joanna
7. Zatorski Rafał
Prowadzący: dr. inż. Henryk Dąbrowski
Data wykonania ćwiczenia: ...................
Data oddania sprawozdania: ..................
Wstęp:
Właściwości fizyczne materiałów budowlanych:
- gęstość właściwa – jest to stosunek masa próbki suchej do objętości części stałych.
ρ=msV [kgm3]
- gęstość objętościowa - jest to stosunek masy próbki suchej do objętości części stałych wraz z porami.
ρ0=msVp [kgm3]
- ciężar objętościowy – jest to jeden z najważniejszych parametrów materiału, określający rzeczywisty ciężar materiału w warunkach eksploatacyjnych. Zależy bezpośrednio od gęstości objętościowej.
γ0=ρ0*g [kNm3]
- gęstość nasypowa - dotyczy materiałów sypkich zależy od rodzaju
materiału, jego uziarnienia kształtu i wielkości ziaren od stopnia zagęszczenia i
wilgotności (właściwość bardzo istotna dla określenia obciążeń od gruntów
budowlanych, kruszyw, nasypów itp.)
ρn=mVp [kgm3]
- porowatość – stosunek objętości porów do objętości naczynia pomiarowego, wyrażone w procentach.
p=VporówVnaczynia*100% [%]
e=p100-p*100% [%]
- nasiąkliwość - zdolność danego materiału do wchłaniania i utrzymywania wody,
rozróżniamy nasiąkliwość wagową i objętościową
· nasiąkliwość wagowa:
nw=mm-msms*100% [%]
· nasiąkliwość objętościowa:
no=mm-msV [kgm3]
- wilgotność – jest to ilość wilgoci (wody), którą materiał posiada w swojej strukturze w warunkach naturalnych (eksploatacyjnych).
w=mn-msms*100% [%]
- kapilarność – zdolność do podciągania wody na określoną wysokość mierzy się
po określonym czasie wysokość podciągania lub/i przyrost masy badanej próbki
Cel i zakres ćwiczenia:
Celem naszego ćwiczenia było zapoznanie się z wartościami rożnych parametrów opisujących materiał budowlany, a także metody ich określenia. Do tych parametrów należą:
· gęstość właściwa - jest to stosunek masa próbki suchej do objętości części stałych.
· gęstość objętościowa - jest to stosunek masy próbki suchej do objętości części stałych wraz z porami.
· ciężar objętościowy - jest to jeden z najważniejszych parametrów materiału, określający rzeczywisty ciężar materiału w warunkach eksploatacyjnych. Zależy bezpośrednio od gęstości objętościowej.
· gęstość nasypowa - dotyczy materiałów sypkich zależy od rodzaju materiału, jego uziarnienia kształtu i wielkości ziaren od stopnia zagęszczenia i wilgotności (właściwość bardzo istotna dla określenia obciążeń od gruntów budowlanych, kruszyw, nasypów itp.)
· porowatość - stosunek objętości porów do objętości naczynia pomiarowego, wyrażone w procentach.
· wskaźnik porowatości - stosunek objętości porów do objętości części stałych.
· nasiąkliwość - zdolność danego materiału do wchłaniania i utrzymywania wody, rozróżniamy nasiąkliwość wagową i objętościową
· kapilarność - zdolność do podciągania wody na określoną wysokość mierzy się po określonym czasie wysokość podciągania lub/i przyrost masy badanej próbki
· wilgotność - jest to ilość wilgoci (wody), którą materiał posiada w swojej strukturze w warunkach naturalnych (eksploatacyjnych).
Opis wykonania badań:
Badanie gęstości objętościowej – polegało to na warzeniu próbek i wyznaczeniu objętości poprzez pomiary poszczególnych wymiarów próbki, jeżeli próbka była foremna, lub pomiar metoda hydrostatyczną opierającą się na prawie Archimedesa, a następnie wyliczeniu gęstości objętościowej.
Badanie gęstości nasypowej – polegało to na pobieraniu próbki do naczynia o znanej objętości i dalsze ważenie jej pozwoliło nam określić wartość gęstości nasypowej.
Badanie nasiąkliwości – polegało na pomiarze masy próbki nawilżonej i odczytaniu masy suchej i dalszym wyliczeniu nasiąkliwości.
Badanie kapilarności – polegało na okresowym obserwowaniu wysokości podciągania wody.
Badanie porowatości – polegało to na pobieraniu próbki do naczynia o znanej objętości i dolaniu do tego naczynia wody z cylindra (z skali którego mogliśmy odczytać objętość wody), aż do zrównania się wody z wysokością naczynia i odczytaniu ile wody zeszło z cylindra. Ilość wody wlanej do naczynia jest równa objętości porów.
Wyniki badań:
Zestawienie wyników badań gęstości objętościowej metodą bezpośrednią i nasiąkliwości:
Oznaczenie próbki
Materiał
Masa próbki wilgotnej [g]
Masa próbki po wysuszeniu [g]
Objętość próbki [cm3]
Gęstość objętościowa próbki wilgotnej [g/cm3]
Średnia gęstość objętościowa [g/cm3]
Średni ciężar objętościowy [kN/m3]
Nasiąkliwość wagowa [%]
Nasiąkliwość objętościowa [kg/m3]
Drewno
Ś4
Świerk
55
42,2
103,6
0,531
5,208
30
0,12
S24
Sosna
96
64,9
148
0,649
0,642
6,296
48
0,21
S20
113
mala18mi