EHITUSMATERJALID PRAKTIKUM 2 TEHISKIVI (0)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Ehitusmaterjalid Laboratoorne töö nr. 2 2021 Tehiskivide katsetamine Rühm:  Mattias Põldaru


1. 13. JANUARY 2022TÖÖ EESMÄRK Tehiskivide tiheduse, veeimavuse ja survetugevuse määramine. 2. KATSETATUD MATERJALID Silikaattelliskivid nimimõõtmetega 88x120x250 mm. Silikaattelliskivi koosneb 92-95 %  kvartsliivast ja 5-8% kustutamata lubjast. 3. KASUTATUD VAHENDID Kasutatud vahendite all nimetatakse ja iseloomustatakse kasutatud katseseadmeid, oluline on seadme   liik   (kaal,   nihik,   joonlaud,   mõõtekell   vms)   tootja   ja   mudel,   mõõtetäpsus, mõõtepiirkond.   Töös   kasutati   järgnevaid   seadmeid:  Joonlaud   ja   nihik   katsekehade mõõtmiseks,   kaal   täpsusega   0,1g   katsekehade   kaalumiseks,   hüdrauliline   press   surve-   ja paindetugevuse määramiseks, immutamiseks vajalikud nõud, kuivatuskapp.  Nihik – täpsus 0,05 mm;  Joonlaud – täpsus 0,5 mm;  Elektrooniline kaal – täpsus 1 g;  Hüdrauliline press survetugevuse määramiseks;  Vee immutamiseks vajalikud nõud;  Kuivatuskapp. 2


4. KATSEMETOODIKAD 4.1. Tiheduse määramine Katsetuseks   võetakse   6   105   –   110  ℃  juures   püsiva   massini   kuivatatud  proovikeha. Proovikeha   mass   määratakse   veaga   mitte   üle   5   g   ja   mõõtmed   veaga   alla   1   mm.   Iga proovikeha mõõde arvutatakse kui aritmeetiline keskmine kolmest mõõtmistulemusest – kaks mööda paralleelservi ja kolmas nende keskelt.  Tihedus  ρ 0 [ kg / m 3 ]  arvutatakse   igal   proovikehal   eraldi   valemi   (Valem   1)  järgi.   Saadud tulemused kantakse tabelisse Tabel 5.1. ρ 0 = m V ∙ 1000                      (Valem 1) kus m – kuivatatud proovikeha mass [g];  V – proovikeha maht [cm3].  4.2. Veeimavuse määramine Katsetuseks võetakse 3 105 – 110 ℃ juures püsiva massini kuivatatud proovikeha. Materjali veeimavus määratakse proovikehade immutamise teel vees vähemalt 48 tunni jooksul või keetmisel 4 tunni jooksul. Meie katseks asetatakse proovikeha nädalaks vette.  Proovikehad asetatakse vette, mille temperatuur on 15 – 20 ℃, nii et vee tasapind oleks üle proovikeha 2 – 10 cm. Peale veest väljavõtmist eemaldatakse üleliigne vesi niiske lapiga ning siis määratakse kohe nende mass.  Veeimavus   määratakse   massi   järgi   kasutades   valemit   (Valem   2).   Materjali   täiendavaks iseloomustamiseks   arvutatakse   veeimavus   ka   mahu   järgi   valemiga   (Valem   3).   Saadud tulemused kirjutatakse tabelisse Tabel 5.2. Veeimavus massi järgi arvutatakse järgmisest valemist: w k= m 1−m m ∙ 100                   (Valem 2) 3


4


Materjali täiendavaks iseloomustamiseks arvutatakse veeimavus mahu järgi sellise valemiga: w v= m 1− m ρv
V ∙ 100                    (Valem 3) kus m−¿proovikeha mass kuivatatult [ g]; m 1−¿proovikeha mass veega immutatult [ g]; V −¿kuiva proovikeha maht [cm3]; ρ v−¿ vee tihedus, mis võrdub 998  [kg /m3]=0,998 [g /cm3] . 4.3. Survetugevuse määramine Survetugevuse katsetamine viiakse läbi kas õõnes või õõnteta (meie katse puhul katsetati täistelliseid   ehk   õõnteta   telliseid)   proovikehadega.  Õõnteta   kivide   puhul   võib   kasutada poolitatud telliseid, kus poolikud kivid on asetatud üksteisele nii, et murtud otspinnad oleksid vastassuundades.  Enne proovikeha 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   tema   purunemine   20   –   60   sekundit   pärast   katse   algust.   Pressil   asetseva mõõteriista abil määratakse purustav jõud.  Survetugevus arvutatakse igale proovikehale eraldi valemi (Valem 4)  järgi. Katsel saadud tulemused   märgitakse   kuivade   kehade   puhul   tabelisse  Tabel   5.3  ning   veega   immutatud katsekehade puhul tabelisse Tabel 5.4.  5


5. KATSETULEMUSED Tabel 5.1. Katsetatud proovikehade tihedus Prk nr. Proovikeha mõõtmed [ cm] Proovikeha maht  [cm3] Proovikeha mass [ g] Tihedus  [kg /m3] a kesk b kesk h kesk Üksik Keskm. 1 24,95 11,90 8,74 2595 5034 1940 1910 2 24,60 11,94 8,89 2611 5076 1940 3 24,70 11,91 9,14 2689 4997 1860 4 25,0 11,86 8,86 2627 5018 1910 5 24,90 11,94 8,71 2590 4998 1930 6 25,10 11,90 8,75 2614 4963 1900 Tabel 5.2. Katsetatud proovikehade veeimavus Prk nr. Proovikeha mõõtmed [ cm] Proovikeha mass [ g] Veeimavus [ %] a kesk b kesk h kesk Kuiv Immutatud Massi järgi Mahu järgi Üksik Keskm. Üksik Keskm. 1 24,95 11,90 8,74 5034 - - 10,3 - 19,8 2 24,60 11,94 8,89 5076 - - - 3 24,70 11,91 9,14 4997 - - - 4 25,0 11,86 8,86 5018 5523 10,06 19,26 5 24,90 11,94 8,71 4998 5512 10,28 19,89 6 25,10 11,90 8,75 4963 5488 10,58 20,12 Tabel 5.3. Katsetatud proovikehade survetugevus (kuiv) Prk nr. Proovikeha ristlõike mõõtmed [ mm ] Survepind  [cm2] Purustav jõud [ kN ] Survetugevus [ N /m m2] a kesk b kesk Üksik Keskmine  1 249,5 119,0 296,91 1274,24 42,92 42,6 2 246,0 119,4 293,72 1248,28 42,50 3 247,0 119,1 294,18 1246,05 42,36 6


Tabel 5.4. Katsetatud proovikehade survetugevus (immutatud) Prk nr. Proovikeha ristlõike mõõtmed [ mm ] Survepind  [cm2] Purustav jõud [ kN ] Survetugevus  [ N /m m2] a kesk b kesk Üksik Keskmine  4 250,0 118,6 296,5 972,90 32,81 34,3 5 249,0 119,4 294,31 1057,05 35,92 6 251,0 119,0 298,69 1022,22 34,22 Pehmenemiskoefitsiendi leidmine k pehm = R imm Rkuiv kus  Rkuiv – kuiva materjali survetugevus [ N /m m2] R imm – immutatud materjali survetugevus  [ N /m m2] k pehm = 34,3
42,6 = 0,8 Graafik 5.5. Veeimavuse sõltuvus tihedusest 1895 1900 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 18.8 19 19.2 19.4 19.6 19.8 20 20.2 20.12 19.26 19.89 Tihedus [kg/m³] V e e im a v u s  m a h u  j ä rg i  [% ]  Graafikult on näha, et tiheduse kasvamisega kahaneb proovikehade veeimavus. Graafik 5.6. Immutatud kehade survetugevuse sõltuvus tihedusest 7


1895 1900 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 31 32 33 34 35 36 37 34.22 32.81 35.92 Tihedus [kg/m³] Im m u ta tu d  k e h a  s u rv e tu g e v u s  [N /m m ²] Graafikult on näha, et tiheduse kasvamisega kasvab ka immutatud kehade survetugevus. 6. JÄRELDUSED Katsetatud silikaattelliste keskmiseks tiheduseks tuli 1910  kg /m3. Standardi EVS-EN 771- 2:2011+A1:2015   väitel   kuuluvad   tihedusega   1810   –   2000  kg /m3  silikaatkivid
brutokuivtiheduse klassi 2,0. Katsetatud silikaattelliste keskmine veeimavus massi järgi tuli 10,3 %. Kirjandusliku allika väitel   vastab   silikaattellis   (88x120x250)   EVS-EN   771-2:2011+A1:2015   standardile,   kui veeimavus massi järgi jääb vahemikku 10-15%.  Kuivas   keskkonnas   olnud   proovikehade   survetugevus   on   20%   suurem   kui   immutatud proovikehade survetugevus. Katsekehade 1 – 6 kõrgused erinesid nimimõõdust rohkem, kui standardis EVS-EN 771- 2:2011+A1:2015 lubatud.  Katsetulemustest on näha, et immutatud katsekehade survetugevused vähenevad pea poole võrra.   Silikaattelliste   kasutamisel   niisketes   tingimustes   peab   arvestama   survetugevuse märkimisväärse vähenemisega. Silikaattelliste pehmenemise koefitsiendiks tuli 0,8. Kirjandusliku allika järgi materjale, mis 8


lagunevad   veega   immutamisel   ehk  k pehm ≤ 0,8  ei   saa   kasutada   veega   läbiimbuvates konstruktsioonides.   Järelikult   ei   saa   katsetatud   silikaattelliseid   kasutada   vundamentide ehitusel. Järeldub,   et   survetugevus   (tõenäoliselt   ka  muud   tugevused)   väheneb   proovikehade   veega
immutamisel. 9

Document Outline

• 1. 13. January 2022Töö eesmärk
• 2. Katsetatud materjalid
• 3. Kasutatud vahendid
• 4. KatsemetoodikaD
  • 4.1. Tiheduse määramine
  • 4.2. Veeimavuse määramine
  • 4.3. Survetugevuse määramine
• 5. Katsetulemused
• 6. Järeldused