Ehitusmaterjalid labor 1. (1)

1. Töö eesmärk.
Korrapäraste ja ebakorrapäraste kehade tiheduse ja poorsuse määramine.
2. Katsetatud ehitusmaterjalid
2.1 Korrapärase kujuga materjalid
Õõnes keraamiline tellis - valmistatakse savi kuumutamisel kindla temperatuurini ja jahutamisel vormides , värvus – punakas.
Mullbetoon - väikese tihedusega, poorne , autoklaavitud toode, mille sideaineks on tsement või lubi -liiv. Mullbetoon sisaldab kuni 85% mahus ühtlaselt jaotatud poore, mille läbimõõt 0,3...2 mm. Tihedus alla 1800 kg/m3.
2.2 Ebakorrapärase kujuga materjalid
Graniit - hall, roosakas või punakas jämedateralise struktuuriga enamasti  tardkivim . Graniit koosneb põhiliselt kvartsist ja päevakividest. Graniidi  tihedus on olenevalt koostisest 2550 ... 2700 kg/m³
Keraamiline tellis - valmistatakse savi kuumutamisel kindla temperatuurini ja jahutamisel vormides, värvus – punakas.
3. Kasutatud töövahendid
Joonlaud täpsusega 1mm – materjali mõõtmiseks, kaal täpsusega 0,1g – materjali kaalumiseks , vasktraat materjali parafiini sisse kastmiseks, parafiin materjali poorsuse vähendamiseks.
4. Katsemetoodikad
4.1 Korrapäraste kehade katsemeetodi kirjeldus.
Korrapäraseid kehi mõõdeti joonalaua või nihikuga. Kehadel mõõdeti kõiki kolme külge (a, b, h) kolmest erinevast kohast, seejärel arvutati iga külje jaoks keskmine mõõt. Mõõdeti väljalõigete suurused. Keskmiste mõõtude korrutisega arvutati keha maht valemiga (1) ning väljalõigetega kehade puhul lahutati sellest maha väljalõike suurus. Seejärel kaaluti kehad laboratoorsel kaalul täpsusega 0,01 g. Peale seda arvutatakse keha tihedus arvutusvalemiga (2).
Valem 1. V = a* b * h
V – proovikeha maht, a – keha pikkus, b – keha laius, h – keha kõrgus
Valem 2. ρ = (m / V) * 1000
ρ – materjali tihedus, m – proovikeha mass õhus, V – proovikeha maht
4.2 Ebakorrapärase kujuga kehade katsemeetodi kirjeldus.
Ebakorrapärase kujuga kehade tiheduse määramiseks kaalutakse proovikeha nii õhus kui ka vedelikus . Kuna proovikeha mahu määramiseks on vajalik tema kaalumine vedelikus, sõltub edasine katsemetoodika valik materjali võimest imada vett. Graniit praktiliselt ei ima vett. Graniidi tiheduse määramiseks kaalutakse proovikeha õhus ja seejärel vees ning arvutatakse tema maht ja tihedus valemitega (3) ja (4). Keraamiline telliskivi imab vett, seetõttu tuleb vältida vedeliku imbumist kehasse hilisemal kaalumisel vees. Selleks kaetakse need parafiiniga 2 korda ja kaalutakse uuesti. Enne kui proovikeha vees kaalutakse lastakse parafiinikihil hanguda. Parafiiniga kaetud kehade mahu arvutamiseks kasutatakse valemeid (5), (6) ja (7) ning tihedus arvutatakse valem (4) abil. Kõik tihedused ümardatakse 10 kg/m³- le, sest kõik tihedused on üle 1000 kg/ m³.
Valem 3: Vbr = (m – m1) / ρv
Vbr – proovikeha maht, m – proovikeha mass õhus, m1 – proovikeha mass vedelikus, ρv – vedeliku tihedus
Valem 4: ρ = (m / Vbr) * 1000
ρ – keha tihedus, m – keha mass, Vbr – keha ruumala
Valem 5: V1 = (m1 – m2) / ρv
V1 – proovikeha maht koos parafiiniga, m1 – proovikeha mass koos parafiiniga õhus, m2 - proovikeha mass koos parafiiniga vees, ρv – vee absoluutne tihedus
Valem 6: Vp = (m1 – m) / ρp
Vp – parafiini ruumala, m1 – proovikeha mass koos parafiiniga õhus, m – kuiva proovikeha mass õhus, ρp – parafiini absoluutne tihedus (930 kg/m3)
Valem 7: V = V1 – Vp
V – keha maht, V1 – keha maht koos parafiiniga, Vp – parafiini maht
4.3 Poorsuse määramine
Poorsuse määramiseks tuleb teada materjali absoluutset tihedust. Graniidi absoluutne tihedus on 2690 kg/m3, silikaattelliskivil 2650 kg/m3. Poorsuse arvutamiseks kasutatakse valmit (8). Iga materjali keskmised poorsused on toodud katsetulemuste koondtabelis.
Valem 8: p = (1 – ρ0/ρ) * 100
p – materjali poorsus , ρ0 – materjali tihedus, ρ – materjali absoluutne tihedus
5. Katsetulemused
5.1 Korrapärase kujuga proovikehade tiheduse määramine.
V = a * b * h
ρ = (m / V) * 1000
Tabel nr. 1.1
Jrk nr
Materjali nimetus
Mõõtmed [mm]
Mass [g]
Ruumala [cm3]
Tihedus [kg/m]
pikkus
laius
kõrgus
a
b
h
m
V
ρ
1
kivivill
187
136
46,5
194
1150
1689
2
normaalbetoon
134,3
136,3
134,7
5887
2460
2393
3
õõnes silikaattellis
119
88,3
248,7
3617
2608
1381
4
mullklaas
90,3
142,7
39,7
67
521
128
5
Õõnes keraamiline tellis
248,3
85,3
66,5
2150
1410
1525
6
mullbetoon
100,2
100,2
98,3
875
985
888
7
EPS
149
49,5
149
34,6
1099
31,5
8
lehtklaas
101
6,1
101,3
150,4
62
2429
9
Saepuru betoon
149,8
147,3
149,2
2280,7
3294,4
693,3
10
Samott tellis
251,6
122
65,7
3857
2015
1930
11
Dolomiit
98,33
98,8
99
2000,7
961,5
2080
12
Puitlaastplaat
99,2
16,1
16
119
158
751
13
Mullklaas
90,4
140,7
44,1
74
561
132
14
TEP plaat
250,7
122,7
46,7
486
1451
339
15
Kergbetoon
150,7
149,3
147,8
2120,4
3382,8
627
16
Terea
R=20
50
112,8
15,7
7185
17
ekstruuderpolüstüreen
144,3
87,8
50
35,4
691
50,6
18
graniit
26,6
69,3
70,2
326
129
2510
19
Kerg – keraamika
69,3
155,2
126,3
809
1365
590
20
Lubjakivi
51,3
49,7
50
329,3
127,5
2581
21
Klaasvill
101,7
20,3
140,3
24,2
185,6
84,7
22
Õõnes keraamiline tellis
243
64,2
119,7
3074
1912
1618
23
Kipsplaat
299,3
200,7
11,8
533,9
708,8
753
24
Keraamiline tellis
S=273,794
64,5
3706
273,79
2099
5.2 Ebakorrapärase kujuga kehade tiheduse määramine.
5.2.1 Materjali poorsus on väike ja ta katse käigus praktiliselt vett ei ima
Materjali nimetus: Graniit

• proovikeha mass õhus m= 44,3 g
  
• proovikeha mass vees m1= 27,6 g
  
• proovikeha maht Vbr= (m / Vbr) * 1000 = 16,7 cm3
  
• proovikeha tihedus ρ = (m / Vbr) * 1000 = 2653 kg/m3
  

Tabel nr. 1.2
Jrk nr.
Mass õhus, mõ
[g]
Mass vees, mv
[g]
Tihedus, ρ
[kg/m3]
Poorsus, p
[%]
1
79
49
2632
2,16
2
27,5
17
2619
2,64
3
88,6
55,4
2660
1,11
4
113,78
70,8
2650
1,49
5
66
41
2640
1,86
6
74,71
46,6
2658
1,19
7
89,4
55,4
2629
2,27
8
63
39,2
2647
1,60
9
62,1
38,6
2647
1,60
10
89,7
55,6
2631
2,20
11
44,3
27,6
2653
1,37
12
71,8
44,8
2659
1,15
13
62,9
39,2
2654
1,34
14
27,57
17,2
2659
1,15
Keskmine tihedus: 2646 kg/m3
Keskmine poorsus: 1,65%
Poorsuse standardhälve: 0,5
Tiheduse standardhälve: 12,7
5.2.2 Materjal on poorne ning mahu määramisel nõuab parafiiniga katmist.
Materjali nimetus: keraamiline tellis

• kuiva keha mass õhus ilma parafiinita m= 30,02
  
• parafiiniga kaetud keha mass õhus m1= 31,43
  
• keha maht koos parafiiniga V1 = (m1 – m2) / ρv = 0,01883 cm3
  
• parafiini ruumala Vp = (m1 – m) / ρp = 0,001516 cm3
  
• keha maht V = V1 – Vp = 0,017314 cm3
  
• materjali tihedus ρ = (m / V) * 1000 = 1774 kg/m3
  

Tabel nr. 1.3
Jrk nr.
Mass õhus, mõ
[g]
Mass õhus
paraf., mõp
[g]
Mass vees,
paraf., mvp
[g]
Tihedus, ρ
[kg/m3]
Poorsus, p
[%]
1
18,4
19,3
8
1781
32,80
2
18,7
20,2
8,4
1833
30,83
3
18,6
20,1
7,9
1737
34,45
4
14,69
15,82
5,8
1668
37,06
5
24,7
25,47
11,4
1857
29,92
6
31,6
32,7
14,6
1870
29,43
7
14,8
15,5
6,1
1710
35,47
8
16,45
17,62
7
1757
33,70
9
30,02
31,43
12,6
1774
33,06
10
12,41
12,99
5,8
1890
28,68
11
5,3
5,54
2,6
1977
25,40
12
15,2
15,7
6,8
1818
31,40
13
36,37
37,33
16
1791,6
32,38
Keskmine tihedus: 1804,9 kg/m3
Keskmine poorsus: 31,9 %
Tiheduse standardhälve: 79
Poorsuse standardhälve: 3
5.3 Katsetulemuste koondtabel
Materjali nimetus
Tihedus [kg/m3]
EPS (vahtpolüstüreen)
31,5
Ekstruuderpolüstüreen
50,6
Klaasvill
84,7
Mullklaas 1
128
Mullklaas 2
132
Kivivill
168,5
TEP plaat
339
Kergkeraamika
590
Kergbetoon
623,53
Saepuru betoon
693,3
Puitlaastplaat
751
Kipsplaat
753
Mullbetoon
888
Õõnes silikaattellis
1381
Õõnes keraamiline tellis
1524
Õõnes keraamiline tellis
1618
Šamott-tellis
1930
Dolomiit
2080
Keraamiline tellis
2098,5
Normaalbetoon
2393
Lehtklaas
2429
Graniit
2510
Lubjakivi
2580,8
Teras
7185
6. Järeldus
Graniidi keskmiseks tiheduseks tuli 2646 kg/m3 kirjanduslik on aga vahemikus 2550...2700 kg/m³
Keraamilise tellise keskmiseks tiheduseks tuli 1804,9 kg/m3 kirjanduslik on aga vahemiksu 450-2000 kg/m³
Laboris saadud tulemused on ligilähedased võrreldes kirjanduslikes allikates toodutega.
7. Kasutatud kirjandus
http://www.sakret.ee/userfiles/downloads/Betoon_krohvid_jm_materjali_ope.pdf
http://et.wikipedia.org/wiki/Graniit
http://v2.ttu.ee/public/l/lembi-merike-raado/Sugis2012/EHM3500__1_2012.pdf
6