Podręcznik poświęcony jest metodom badań materiałów budowlanych i powstał w wyniku współpracy pracowników Katedry Technologii Materiałów Budowlanych Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH. Przeznaczony jest przede wszystkim dla studentów IV roku WIMiC na kierunku technologia chemiczna i dla słuchaczy studiów podyplomowych. Będzie zapewne także przydatny dla studentów Wydziału Górniczego AGH, kształcących się na kierunku budownictwo oraz dla studentów wydziałów budownictwa na politechnikach. Zagadnienia zawarte w podręczniku wzbudzą zapewne zainteresowanie osób zajmujących się zawodowo problematyką oceny i kontroli jakości spoiw mineralnych, zapraw, materiałów izolacyjnych oraz ceramicznych materiałów budowlanych, a także inżynierów technologów kształtujących w sposób racjonalny określone cechy wytwarzanych materiałów.
Informacje zawarte w podręczniku obejmują metody oraz techniki badawcze stosowane w procesach wytwarzania oraz wykorzystania różnego typu materiałów budowlanych oraz badania surowców używanych w określonych technologiach. Opisano m.in. sposoby badań składu fazowego, metody oceny przemian w układach skondensowanych, problematykę reologii mas ceramicznych, procesy wiązania i twardnienia zachodzące w układach spoiwa mineralne - woda, a także metody oznaczania wielu różnych cech użytkowych materiałów budowlanych.
- Spis treści
-
1. Wstęp 7
2. Podstawy technologii materiałów budowlanych 11
2.1. Spoiwa mineralne 11
2.1.1. Spoiwa gipsowe 11
2.1.2. Spoiwa wapienne 17
2.1.3. Cementy powszechnego użytku 23
2.1.4. Cementy specjalne 35
2.1.5. Inne rodzaje spoiw hydraulicznych 37
Literatura 38
2.2. Zaprawy i betony 39
2.2.1. Zaprawy budowlane 39
2.2.2. Betony 44
Literatura 54
2.3. Autoklawizowane materiały budowlane 55
2.3.1. Wyroby wapienno-piaskowe 55
2.3.2. Autoklawizowany beton komórkowy 58
Literatura 60
2.4. Ceramiczne materiały budowlane wypalane 61
2.4.1. Podstawy produkcji ceramicznych materiałów budowlanych wypalanych 62
2.4.2. Właściwości podstawowych ceramicznych materiałów budowlanych wypalanych 68
Literatura 81
2.5. Materiały termoizolacyjne 82
2.5.1. Włókniste materiały termoizolacyjne 88
2.5.2. Pianki z tworzyw sztucznych 96
2.5.3. Inne materiały termoizolacyjne 98
Literatura 99
2.6. Tworzywa sztuczne 100
2.6.1. Podstawowe informacje o polimerach 100
2.6.2. Właściwości fizyczne polimerów 101
2.6.3. Dodatki uszlachetniające do tworzyw sztucznych 104
2.6.4. Przegląd polimerów stosowanych w budownictwie 105
Literatura 110
2.7. Zasady wprowadzania do obrotu materiałów budowlanych 111
Literatura 115
3. Metody badań materiałów budowlanych 116
3.1. Oznaczanie składu fazowego 116
Marek Gawlicki
3.1.1. Mikroskopia optyczna 116
3.1.2. Dyfraktometria rentgenowska 121
3.1.3. Metody analizy termicznej 127
3.1.4. Metody obliczeniowe 129
3.1.5. Metody ekstrakcyjne 130
Literatura 132
Załącznik 1. Wartości kątów ugięcia, odległości międzypłaszczyznowych oraz intensywności pików dla faz, które mogą występować w cemencie, wapnie i spoiwach gipsowych 133
3.2. Oznaczanie uziarnienia spoiw mineralnych 143
Wojciech Roszczynialski
3.2.1. Podstawowe pojęcia związane z analizą składu ziarnowego 144
3.2.2. Metody badań składu ziarnowego 148
3.2.3. Metody określania powierzchni właściwej 153
Literatura 156
3.3. Wyznaczanie ciepła hydratacji spoiw mineralnych 157
Wiesława Nocuń-Wczelik
3.3.1. Mechanizm hydratacji cementu a przebieg wydzielania ciepła 157
3.3.2. Czynniki wyznaczające efekt cieplny hydratacji 159
3.3.3. Standaryzacja badań kalorymetrycznych spoiw cementowych 163
3.3.4. Zasady oznaczania ciepła hydratacji 164
3.3.5. Oznaczanie ciepła hydratacji metodami standardowymi 165
3.3.6. Zasada działania i opis konstrukcji mikrokalorymetru różnicowego BMR 166
3.3.7. Wzorcowanie mikrokalorymetru i wyznaczanie efektu cieplnego hydratacji 168
Literatura 170
3.4. Badanie właściwości spoiw gipsowych 171
Marek Gawlicki
3.4.1. Oznaczanie zawartości trójtlenku siarki i obliczanie równoważnej mu ilości siarczanu wapnia 174
3.4.2. Oznaczanie stosunku woda/spoiwo 175
3.4.3. Oznaczanie czasu wiązania spoiwa 178
3.4.4. Badanie właściwości mechanicznych 180
3.4.5. Oznaczanie zatrzymywania wody w zaczynach i zaprawach gipsowych 185
3.4.6. Oznaczanie zmian liniowych stwardniałych zaczynów i zapraw 185
3.4.7. Ocena przyczepności klejów gipsowych do płyt gipsowych 187
3.4.8. Oznaczanie pH kleju gipsowego 187
3.4.9. Oznaczanie czasu zużycia kleju gipsowego 188
3.4.10. Oznaczanie przyczepności klejów gipsowych do płyt zespolonych 188
3.4.11. Oznaczanie czasu wiązania gipsowych mas szpachlowych 190
3.4.12. Ocena odporności mas szpachlowych na powstawanie rys skurczowych i spękań 191
3.4.13. Ocena zawartości grubych cząstek w masach szpachlowych 193
3.4.14. Oznaczanie przyczepności mas szpachlowych 193
Literatura 194
3.5. Badanie cech użytkowych spoiw wapiennych 196
Marek Gawlicki
3.5.1. Oznaczanie zawartości wapna czynnego 197
3.5.2. Oznaczanie objętości dwutlenku węgla (metoda alternatywna) 197
3.5.3. Oznaczanie składu ziarnowego wapna 200
3.5.4. Oznaczanie stałości objętości wapna 200
3.5.5. Oznaczanie czasu wiązania wapna 203
3.5.6. Oznaczanie gęstości nasypowej wapna 203
3.5.7. Oznaczanie składu objętościowego normowej zaprawy wapiennej oraz zapotrzebowania wody do oznaczania rozpływu i głębokości wnikania 204
3.5.8. Oznaczanie zatrzymywania wody w zaprawie wapiennej 206
3.5.9. Oznaczanie zawartości powietrza w zaprawie wapiennej 208
3.5.10. Oznaczanie wydajności wapna 209
3.5.11. Oznaczanie reaktywności wapna 210
3.5.12. Oznaczanie wolnej wody w wapnie 212
Literatura 212
3.6. Badanie cech użytkowych cementów powszechnego użytku 213
Witold Brylicki
3.6.1. Gęstość i gęstość nasypowa cementów 213
3.6.2. Wodożądność cementów i właściwa konsystencja zaczynu cementowego 214
3.6.3. Oznaczanie właściwej ilości wody zarobowej 215
3.6.4. Czas wiązania zaczynu cementowego 216
3.6.5. Stałość objętości zaczynu cementowego 219
3.6.6. Skurcz stwardniałych zaczynów cementowych i zapraw przy zmiennej wilgotności 222
3.6.7. Właściwości wytrzymałościowe 224
Literatura 230
3.7. Badanie cech użytkowych zapraw budowlanych 231
Artur Łagosz
3.7.1. Metody badań właściwości świeżych zapraw 231
3.7.2. Badania właściwości stwardniałych zapraw 235
3.7.3. Badania właściwości wypraw pocienionych 240
Literatura 245
3.8. Badanie wytrzymałości betonów 247
Artur Łagosz
3.8.1. Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie metodą niszczącą 247
3.8.2. Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie metodami nieniszczącymi 251
Literatura 263
3.9. Metody badań porowatości materiałów budowlanych 265
Marek Petri
3.9.1. Porowatość a właściwości materiałów budowlanych 266
3.9.2. Metody badań porowatości 270
3.9.3. Charakterystyka porowatości wybranych materiałów budowlanych 275
Literatura 277
3.10. Metody badań podstawowych właściwości materiałów termoizolacyjnych 278
Waldemar Pichór
3.10.1. Współczynnik przewodzenia ciepła 278
3.10.2. Oznaczanie gęstości objętościowej i stabilności wymiarów materiałów termoizolacyjnych 289
3.10.3. Oddziaływanie wody na materiały termoizolacyjne 291
3.10.4. Oznaczanie właściwości mechanicznych materiałów termoizolacyjnych 297
3.10.5. Oznaczanie odporności na działanie wysokiej temperatury i ognia 300
3.10.6. Badanie zawartości substancji organicznych oraz zawartości części nierozwłóknionych w wyrobach 305
Literatura 307
3.11. Badanie właściwości reologicznych surowców i mas ceramicznych 309
Zdzisław Pytel
3.11.1. Podstawowe pojęcia reologii 309
3.11.2. Charakterystyka układu: minerały ilaste – woda 311
3.11.3. Plastyczność surowców ilastych i mas ceramicznych 314
3.11.4. Metody pomiaru plastyczności 318
Literatura 325
3.12. Termiczne metody badań surowców i mas ceramicznych 326
Elżbieta Brylska, Józef Stolecki
3.12.1. Badanie surowców i mas w mikroskopie wysokotemperaturowym 326
3.12.2. Badanie surowców metodą termicznej analizy różnicowej i termograwimetrii 331
3.12.3. Badanie surowców i mas ceramicznych metodą dylatometrii 341
Literatura 351
3.13. Metody badań ceramicznych materiałów budowlanych wypalanych 352
Elżbieta Brylska
3.13.1. Nowe wymagania wprowadzone przez normy europejskie wobec ceramicznych elementów murowych 366
Literatura 370
3.14. Właściwości tworzyw sztucznych 372
Grzegorz Malata
3.14.1. Wybrane metody badań wyrobów z tworzyw sztucznych 376
Literatura 383
Słownik pojęć i terminów 385