Ehitusmaterjalid labor 6. (0)

1. Töö eesmärk
Tehiskivi tiheduse, veeimavuse , survetugevuse ja paindetugevuse määramine.
2. Katsetatud ehitusmaterjalid
Silikaattelliskivid nimimõõtmetega 88x120x250 mm. Sillikaattelliskivi koosneb 92-95 % kvartsliivast ja 5-8% kustutamata lubjast.
3. Kasutatud töövahendid
Joonlaud katsekehade mõõtmiseks, kaal täpsusega 0,1g katsekehade kaalumiseks , hüdrauliline press surve- ja paindetugevuse määramiseks, immutamiseks vajalikud nõud, kuivatuskapp .
4. Katsemeetodikad
4.1 Tiheduse määramine
Katsetuseks võetakse 6 105-110o C juures püsiva massini kuivatatud proovikeha . Proovikeha mass määratakse veaga mitte üle 5 g ja mõõtme veaga alla 1 mm. Iga proovikeha mõõde arvutatakse kui aritmeetiline keskmine kolmest mõõtmistulemusest – kaks mõõda paralleelservi ja kolmas nende keskelt. Tihedus arvutatakse valemiga 1.
Valem 1:
ρ0 – proovikeha tihedus [kg/m3]
m – kuivatatud proovikeha mass [kg]
V – proovikeha maht [m3]
4.2 Veeimavuse määramine
Katsetuseks võetakse 3 105-110o C juures püsiva massini kuivatatud proovikeha. Materjali veeimavus määratakse proovikehade immutamise teel vees vähemalt 48 tunni jooksul või keetmisel 4 tunni jooksul. Meie katseks asetati proovikeha nädalaks vette.
Proovikehad asetatakse vette, mille temperatuur on 15-20o C, nii et vee tasapind oleks üle proovikeha 2-10 cm. Peale veest väljavõtmist eemaldatakse üleliigne vesi, lastes proovikehadel seista normaaltingimustes kuskil 5 minutit ning siis määratakse kohe nende mass. Veeimavus määratakse massi järgi kasutades valemit 2. Materjali täiendavaks iseloomustamiseks arvutatakse veeimavus ka mahu järgi valemiga 3.
Valem 2:
Valem 3:
wk – veeimavus massi järgi [%]
wv – veeimavus mahu järgi [%]
m1 – proovikeha mass veega immutatult [g]
m – proovikeha mass kuivatatult [g]
V – kuiva proovikeha maht [cm3]
ρv – vee tihedus [g/cm3]
4.3 Survetugevuse määramine
Survetugevuse katsetamine viiakse läbi poolikute proovikehadega nii, et murtud otspinnad oleks vastassuundades. Enne katsetamist määratakse survepinna mõõtmed veaga alla 1 mm. Proovikeha asetatakse pressi alumisele plaadile, tsentreeritakse ning viiakse sujuvasse kokkupuutesse pressi ülemise plaadiga. Proovikeha koormatakse ühtlaselt kuni purunemiseni, seejuures tuleb kindlustada ta purunemine 20-60 sekundi jooksul peale katse algust. Pressil asetseva mõõteriista abil määratakse purustav jõud. Survetugevus arvutatakse valemiga 4.
Valem 4:
Rs - proovikeha survetugevus [N/mm2]
F – purustav jõud [N]
S – proovikeha ristlõikepind [mm2]
Keskmise survetugevuse arvutamisel ei võeta arvesse neid tulemusi, kus survetugevus ületab enam kui 40 % keskmisest survetugevuse. Normaliseeritud survetugevuse saamiseks korrutatakse survetugevuse kujuteguriga, kujutegur leitakse interpoleerimise teel. [1]
Normaliseeritud survetugevused on arvutatud valemiga 5.
Valem 5:
RSN – normaliseeritud survetugevus [N/mm2]
RS – survetugevus [N/mm2]
k – kujutegur [0,91]
4.4 Paindetugevuse määramine
Paindetugevuse määramiseks asetatakse tellis kahele toele, mille vahekaugus on 200 mm. Koormus rakendatakse tellisele tugiava keskele . Proovikehade paindetugevus arvutatakse valemiga 6.
Valem 6:
RP – proovikeha paindetugevus [N/mm2]
F – purustav jõud [N/mm2]
l – tugiava [mm]
h – proovikeha kõrgus [mm]
b – proovikeha laius [mm]
Keskmise paindetugevuse arvutamisel ei võeta neid tulemusi, kus paindetugevus ületab enam kui 50 % keskmise paindetugevuse.
5. Katsetulemused
5.1 Tiheduse määramine
Tabel nr 1 – Tiheduse määramine
Prk nr.
Proovikeha mõõtmed [mm]
Maht [cm3]
Mass [g]
Tihedus [kg/m3]
a
b
h
Üksik
Keskmine
1
251,5
119,5
88
2644
5024
1900
1897
252
119
88
251,5
119
88,5
2
245
118
88
2542
4872
1917
246
118
87
247
119
87
3
251
119
87
2601
4876
1875
251
119
87
251
118
88
4
248
119
88
2599
4942
1902
248
118
89
247
118
88
5
247
119
88
2595
4948
1907
247
120
87
248
120
88
6
250
118
86
2543
4786
1882
250
118
86
249
118
87
5.2 Veeimavuse määramine
Tabel nr 2 – Veeimavus
Prk nr.
Proovikeha maht [cm3]
Mass [g]
Veeimavus [%]
Massi järgi
Mahu järgi
kuiv
immut.
üksik
keskmine
üksik
keskmine
4A
1440
2738
3019
10,3
10,5
19,5
19,9
4B
1157
2200
2428
10,4
19,7
5
2595
4948
5460
10,4
19,7
6
2543
4786
5307
10,9
20,5
5.3 Survetugevuse määramine
300 ühikut – 50000 kgf
Manom. näit – x kgf
Kujutegur k=0,91.
Tabel nr 3 – Survetugevus
Prk nr
Prk keskkond [7p]
Muutuva suurusega küljepikkuse leidmine
Purustav jõud survel
Survetugevus, Rs
Normaliseeritud survetugevus
Laius 1 [mm]
Laius 2 [mm]
Manom. näit
kgf
kgf/cm2
N/mm2
N/mm2
L1
L2
Ps
üksik
keskm.
üksik
keskm.
üksik
keskm.
1
Kuiv
91
93
223
37167
339
302,3
33,3
29,7
30,3
27
2
93
94
179
29833
269,7
26,5
24,1
3
105
105
223
37167
298,3
29,3
26,7
4
Immutatud
98
99
150
25000
214,6
188,2
21,1
18,5
19,2
16,8
5
113
112
139
23167
172
16,9
15,4
6
104
104
131
21833
177,9
17,5
15,9
Pehmenemise koefitsent: Kpehm= Rimm /Rkuiv
Rkuiv - kuiva materjali survetugevus [ N/mm2]
Rimm - immutatud materjali survetugevus [ N/mm2]

Kpehm = 18,5 / 29,7 = 0,6
4.4 Paindetugevuse määramine
300 ühikut – 5000 kgf
Manom. näit – x kgf
l=200mm
Tabel nr 4 – Paindetugevus
Prk nr
Prk keskkond
Purustav jõud paindel
Paindetugevus
Kuiv/Immutatud vees [7p]
Manom. näit
kgf
kgf/cm2
N/mm2
Pp
Rp
keskmine
1
Kuiv
71
1183
38,3
3,8
3,6
2
66
1100
36,6
3,6
3
61
1016,7
33,7
3,3
4
70
1166,7
37,9
3,7
5
Immutatud
41
683,3
22,3
2,2
2,1
6
33,5
558,3
19,1
1,9
6. Järeldus
Katsetatud silikaattelliste keskmiseks tiheduseks tuli 1897 kg/m3, Kirjandusliku allika väitel kuuluvad tihedusega 1810-2000 kg/m3 silikaatkivid brutokuivtiheduse klassi 2,0 [2]
Katsetatud silikaattelliste keskmine veeimavus massi järgi tuli 10,5 % ja mahu järgi 19,9 %. Kirjandusliku allika väitel vastab silikaattellis (88x120x250) EVS-EN 771-2:2011 standartile, kui veeimavus massi järgi jääb vahemikku 10-15%. [3]
Katsetatud silikaattelliste (kuiv) keskmine normaliseeritut survetugevus tuli 27 N/mm2, kirjandusliku allika väitel kuuluvad antud tellised survetugevusklassi 25. [4]
Katsetatud immutatud silikaattelliste keskmine normaliseeritut survetugevus tuli 16,8 N/mm2, kirjandusliku allika väitel kuuluvad antud tellised survetugevusklassi 15. [4]
Kuivas keskkonnas olnud proovikehade survetugevus on 38% suurem kui immutatud proovikehade survetugevus.
Katsetatud silikaattelliste (kuiv) keskmiseks paindetugevuseks tuli 3,6 N/mm2 ja immutatud silikaattelliste keskmiseks paindetugevuseks tuli 2,1 N/mm2. Kirjandusliku allika väitel jääb nimimõõduga 88x120x250 silikaattelliste paindetugevus vahemikku 4-5 N/mm2. [5]
Kuivas keskkonnas olnud proovikehade paindetugevus on 42% suurem, kui immutatud proovikehade paindetugevus.
Katsetatud silikaattelliste paindetugevused jäävad alla kirjanduslikus allikas väljatoodule. Niisutatud silikaattellise paindedugevus on ~ poole väiksem kui kirjanduslik .
Katsekehad 1 ja 3 sobivad kasutamiseks peeneteralise mördiga, Katsekehad 1, 3 ja 6 sobivad kasutamiskeks üldkasutatava ja kergmördiga. Katsekehade 2, 4, ja 5 mõõtmed erinesid nimimõõdust rohkem, kui kirjanduslikus allikas lubatud. [6]
Katsetulemustest on näha, et immutatud katsekehade painde- ja survetugevused vähenevad pea poole võrra. Silikaattelliste kasutamisel niisketes tingimustes peab arvestama surve ja paindetugevuse märkimisväärse vähenemisega.
Silikaattellise pehmenemise koefitsentiks tuli 0,6. Kirjandusliku allika järgi materjale, mis lagunevad veega immutamisel s.o. kpehm 7. Kasutatud kirjandus
1) http://www.ttu.ee/public/e/eneli-liisma/sugis2010/Too_nr_6_Tehiskivi-1.pdf lk 5, tabel 4.
2) http://www.ttu.ee/public/e/eneli-liisma/sugis2010/Too_nr_6_Tehiskivi-1.pdf lk 5, tabel 3.
3) http://www.silikaat.com/sites/default/files/files/vastavusdeklaratsioon_2.pdf
4) http://www.ttu.ee/public/e/eneli-liisma/sugis2010/Too_nr_6_Tehiskivi-1.pdf lk 4, tabel 2.
5) http://www.silikaat.ee/et/silikaatkivide-omadused
6) http://www.ttu.ee/public/e/eneli-liisma/sugis2010/Too_nr_6_Tehiskivi-1.pdf lk 4, tabel 1.
7) http://www.ttu.ee/public/l/lembi-merike-raado/Sugis2012/EHM3500__1_2012.pdf lk.14