Tehiskivi katsetamine (0)

1. Töö eesmärk
Silikaat telliskivi tiheduse, veeimavuse ja surve- ning paindetugevuse määramine.
2. Materjalide kirljeldus
AS Silikaat ,,Reakivi’’ nominaalmõõtmetega 250 x 120 x 88 mm. Reakivid on täiendavat viimistlust (nt krohvimine) vajavate sise- ja välisseinte ladumiseks.
Kulunorm – 40 tk/m²; kuiva mördi kulu – 40 kg/m².
3.Töö käik
3.1. Tiheduse määramine
Proovikehi oli kuus. Kõik proovikehad kaaluti ning mõõdeti. Seejärel arvutatakse tihedus kasutades valemit 1. Saadud tulemused ümardatakse kümnendike täpsuseni. Mõõtmiste ja arvutuste tulemused on kantud tabelisse 1. Kolmel esimesel proovikehal arvutatakse veeimavus ja survetugevus märjalt.
Valem 1:
o = (m/V)*1000
o – proovikeha tihedus [g/cm3]
m – proovikeha mass [g]
V – proovikeha maht [mm3]
Näide:
a = 249 [mm] b = 118 [mm] c = 87 [mm]
V= a * b * c =2556 [cm3]
o= (4980/ 2556) * 1000= 1728 = 1948 [kg/m3]
3.2 Veeimavuse määramine
Proovikehad nr. 1, 2, 3 paigutatakse vette ning lastakse seal seista 7 päeva. Peale seitset päeva võetakse proovikeha veest välja ning kaalutakse ära. Arvutatakse proovikeha veeimavus massi järg, kasutades valemit 2. Veeimavus määratakse ka mahu järgi, milleks kasutatakse valemit 3. Tulemused on toodud punktis 4.1
Valem 2:
wk = (m1 – m) / m * 100
wk – proovikeha veeimavus massi järgi [%]
m1 – immutatud proovikeha mass [g]
m – kuiva proovikeha mass [g]
Näide:
m = 4980 [g]
m1 = 5524 [g]
wk = (5524– 4980) / 5524 * 100 = 11,47 [%]
Valem 3:
wv = (m1 – m) / V * 100
wv – proovikeha veeimavus mahu järgi [%]
m1 – immutatud proovikeha mass [g]
m – kuivatatud proovikeha mass [g]
V – kuiva proovikeha maht [cm3]
v – vee tihedus [g/cm3]
Näide:
m = 4980 [g]
m1 = 5524 [g]
V = 2556 [cm3]
v = 1 [g/cm3]
Wv = (5524– 4980) / 2556 * 100 = 21,28 [%]
3.3 Paindetugevuse määramine
Enne proovikeha katsetamist määratakse tema mõõtmed veaga mitte üle 1 mm. Paindetugevuse määramiseks asetatakse telliskivi kahele toele, mille vahekaugus on 20,0 cm. Koormus rakendatatakse tellisele tugiava keskel. Purustav jõud arvutatakse valemiga 4. Iga üksiku proovikeha paindetugevus arvutatakse valemi 5 järgi.
Valem 4:
F = H * 5000 / 300
F – purustav jõud [kgf]
H – manomeetri näit
Näide:
H = 77
F = 77 * 5000 / 300 = 1283 [kgf]
Valem 5:
Rp = (3 * F * l) / (2 * b * h²)
Rp – proovikeha paindetugevus [kgf/cm²]
F – purustav jõud [kgf]
l – tugede vaheline kaugus [cm]
b – proovikeha laius [mm]
h – proovikeha kõrgus [mm]
Näide:
l = 20 [cm]
b = 11,967 [cm]
h = 8,850 [cm]
Rp = (3 * 1283 * 20) / (2 * 11,8* 8,7²) = 43,1 [kgf/cm²] = 4,3 [N/mm²]
3.4 Survetugevuse määramine
Survetugevuse katsetamine viidi läbi proovikehadega, mis olid moodustatud kahest teineteise peale asetatud telliskivist. Kasutati poolitatud telliseid , kus poolikud kivid olid asetatud üksteisele nii, et murtud otspinnad oleksid vastassuundades. Enne proovikeha katsetamist määrati survepinna mõõtmed ning arvutati survepind valemiga 6. Proovikeha asetati pressile. Proovikeha koormati ühtlaselt kuni purunemiseni. Pressil asetsevalt manomeetrilt võeti lugem ningarvutati purustav jõud valemiga 7. Survetugevus arvutati igale proovikehale eraldi valemi 8 järgi.
Valem 6:
S = b * c / 1000
S – survepinna suurus [cm2]
b – survepinna laius [mm]
c – survepinna pikkus [mm]
Näide:
S = 118 * 109 / 100 = 128,62 [cm2]
Valem 7:
F = H * 125000 / 300
F – purustav jõud [kgf]
H – manomeetri näit
Näide:
H = 168
F = 168 * 50000 / 300 = 28000 [kgf]
Valem 8:
Rs = F / S
Rs – proovikeha survetugevus [kgf/cm²]
F – purustav jõud [kgf]
S – survepind [cm²]
Näide:
F = 28000 [kgf]
S = 128,62 [cm²]
Rs = 28000/ 128,62= 217,7 [kgf/cm²] = 21,8 [N/mm²]
4. Katsetulemused .
Tabel. 1 Katsetatud proovikehade tihedused .
Proovikeha nr.
Proovikeha mõõtmed [mm]
Maht [cm³]
Mass [g]
Tihedus [kg/m³]
a
b
h
Üksik
Keskmine
Üksik
Üksik
Üksik
1
249
118
87
2556
4980
1948
1843,5
2
250,5
119
89,2
2659
4854
1825
3
249
118
90
2644
4654
1760
4
250
118
88
2596
5024
1935
5
251
119
85
2539
4562
1796
6
250
118
87
2567
4614
1797
Tabel 2. Proovikehade paindetugevused.
Proovikeha nr.
Proovikeha mõõtmed [mm]
Manomeetri näit *
Purustav jõud [kgf]
Paindetugevus
kgf/cm²
N/mm²
b
h
Üksik
Keskmine
Keskmine
1
11,8
8,7
77
1283
43,10
36,46
3,6
2
11,9
8,92
74
1233
39,07
3
11,8
9
70
1167
36,63
4
11,8
8,8
94
1567
51,44
5
11,9
8,5
44
733
25,58
6
11,8
8,7
41
683
22,94
* - manomeetri skaala oli 5t.
Tabel 3. Katsetatud proovikehade survetugevused.
Proovikeha nr.
Ristlõike mõõtmed [mm]
Survepind [cm²]
Manomeetri näit
Purustav jõud [kgf]
Survetugevus
kgf/cm²
N/mm²
c
b
Üksik
Keskmine
Keskmine
1
101
118,0
119,18
168
28000
234,938748
186,246425
18,6
2
100
119
119
133
22166,67
186,27451
3
76
118,0
89,68
74
12333,33
137,526018
4
97
118,0
114,46
206
34333,33
299,959229
235,590979
23,6
5
95
119
113,05
149
24833,33
219,666814
6
80
118,0
94,4
106
17666,67
187,146893
Manomeetri skaala oli 50t
*- proovikeha number 1, 2, 3 oli immutatud 7 päeva vees.
Pehmenemiskoefitsent Kpehm = Rs(immutatud) / Rs(kuiv) = 18,6 / 23,6 = 0,78
4.1 Katsekeha 4 veeimavus mahu ja massi järgi.
Katsekeha kuiv mass m = 4980 [g]
Immutatud katsekeha mass m1 = 5524 [g]
Katsekeha maht V = 2556 [cm3]
Vee tihedus v = 1 [g/cm3]
Vee imavus massi järgi:
wk = (5524– 4980) / 4980 * 100 = 9,8 [%]
Vee imavus mahu järgi:
Wv = (1948/ 4980)= [%]
Tabel 4 Veeimavus
Proovikeha nr.
Ristlõike mõõtmed [mm]
Mass
Veeimavus
Massi järgi
Mahu järgi
a
b
h
kuiv
immutatud
Üksik
keskmine
Üksik
Keskmine
1
249
118
87,0
2502
2772
9,7
10,3
18,974
19,1
2
250,5
119
89,2119
2476
2752
10,0
18,303
3
249
118
90,0
2458
2662
7,7
13,488
4
250
118
88,0
2394
2726
12,2
23,566
5
251
119
85
2062
2318
11,0
19,835
6
250
118
87,0
2588
2918
11,3
20,322
Tabel 5. Kujutegur normaliseeritud survetugevuse arvutamiseks.
Kivi kõrgus [mm]
Kivi laius
[mm]
100
120
150
65
0,85
0,81
0,75
88
0,94
0,90
0,86
100
1,00
0,96
0,9
Normaliseeritud survetugevus kuiva proovikeha puhul Rs= 0,90 * 29,9= 26,9 [N/mm²]
Normaliseeritud survetugevus immutatud proovikeha puhul Rs= 0,90 * 23,5 = 21,5 [N/mm²]
6. Järeldus:
Katse tulemusena leitud silikaatkivide keskmine tihedus oli 1843,5 kg/m³
(tavaliselt ≥ 1650 kg/m³), veeimavus 11,47 % massi järgi (tavaliselt 8-16%) ja
23,47 % mahu järgi, paindetugevus 3,6 MPa, survetugevus kuival proovikehal
22,5MPa ja 19,20 MPa immutatud proovikehal.
Tehiskivide laius oli 119 [mm] ja kõrgus 87 [mm]. Kujutegur normaliseeritud survetugevuse arvutamiseks leiti interpoleerimise teel: 0,90. Seega oli normaliseeritud survetugevuseks 26,9 MPa kuival proovikehal ja 21,5 MPa immutatud proovikehal.
Silikaatkivide, nominaalmõõtmetega 250 x 120 x 88 mm, katseliselt keskmised mõõtmed olid 249,82 x 118,87 x 87,68 mm. Siit järeldub, et need silikaatkivid on kasutamiseks peeneteralise mördiga vastavalt silikaatkivide mõõtmete tolerantside tabelile.
Silikaatkivide survetugevus klass on 15 (normaliseeritud survetugevus 29,9 N/mm²), brutokuivtiheduse klass on 2,0 (keskmine tihedus 1843,5 kg/m³).
7. Küsimused.
1. Millest valmistatakse keraamilisi telliseid?
Keraamilisi telliseid valmistatakse savist või tellisesavist ja veest.
2. Kuidas kivistatakse keraamilisi telliseid?
Keraamiline tellis põletatakse paakumistemperatuurini, s.o. temperatuur, mille juures moodustab mass, mille kaaluline veeimavus on alla 5% ja millel ei esine ülepõletuse tunnuseid. Seejärel toode jahutatakse jahututsooni külma õhu lisamisega, kus toimubki keraamilise tellise kivistamine.