Paulina Magdzicka gr.5 zespół nr 7, Wydział Inżynierii Lądowej 19-10-2010
Sprawozdanie z wykonania ćwiczenia praktycznego nr 7.3
Temat: Oznaczanie składu betonu zwykłego
Wstęp teoretyczny
Beton powstaje z zaczynu cementowego złożonego z cementu portlandzkiego (surowce – wapień i glina zmielone z dodatkiem rudy żelaza i piasku, wypalone w piecu cementowym, z dodanym następnie gipsem i przemielone) oraz wody (wody zarobowej). Następnie dodaje się kruszywo drobne (średnica ziaren mniejsza niż 2 mm, np. piasek) oraz grube (średnica ziaren powyżej 2 mm, np. grys i żwir). Tak powstaje mieszanka betonowa. Dopiero po wielu reakcjach chemicznych (głównie między wodą a cementem, bo kruszywo jest obojętne chemiczne) zwanych hydratacją cementu spoiwo cementowe jest związane i powstał beton.
Przy oznaczaniu składu betonu możemy przyjąć, że kruszywo jest obojętne i nie ulega rozpuszczeniu w HCl, spoiwo zaś rozpuszcza się całkowicie, albo że kruszywo częściowo rozpuszcza się w HCl. W ćwiczeniu przyjęliśmy to drugie założenie. Możemy również do oznaczenia zawartości kruszywa w betonie (a tym samym stosunek spoiwa do kruszywa) wykorzystać analizę termiczną. Przy ogrzewaniu betonu obserwuje się ubytek masy, będący skutkiem rozkładu węglanów pochodzących z kruszywa węglanowego. Z tych obserwacji również możemy określić zawartość kruszywa w betonie (oraz stosunek s/k).
Przebieg doświadczenia i obserwacje
Doświadczenie to można podzielić na dwie części. Pierwsza z nich polegała na oznaczeniu części rozpuszczalnej betonu w HCl, natomiast druga miała na celu oznaczenie strat prażenia. Poniżej przedstawię skrót wykonywanych przez nasz zespół czynności.
Odważyliśmy próbkę cementu o wadze 3g i umieściliśmy ją w zlewce. Do zlewki dodaliśmy 50 cm3 kwasu solnego 15%, wymieszaliśmy i odstawiliśmy na 30 minut kilkakrotnie mieszając. Roztwór w zlewce przybrał żółty kolor, a na dnie pozostał nierozpuszczony osad. Po 30 minutach zawartość przesączyliśmy przez sączek. Sączek z osadem przenieśliśmy do tygla kwarcowego i umieściliśmy nad palnikiem gazowym. Po spaleniu sączka tygiel ostudziliśmy w eksykatorze i zważyliśmy. Zanotowaliśmy ubytek masy, który wyniósł 0,96g.
Niemalże równolegle do pierwszej czynności, w uprzednio zważonym tyglu kwarcowym umieściliśmy 2g próbkę sproszkowanego betonu. Tygiel prażyliśmy w pełnym płomieniu palnika przez ok 30 minut. Ostudziliśmy i zważyliśmy. Straty prażenia wyniosły 0,106g.
Wszystkie pomiary wag składników i naczyń zostały przez nas przeprowadzone, a ich wyniki zanotowane. Tak wiec mamy:
waga tygla 1 (t1)= 19,147g
waga tygla 2 (t2)=22,048g – w nim dokonaliśmy prażenia
Szukany stosunek zawartości spoiwa do kruszywa można policzyć ze wzoru:
sk=b-a-kw100-b+c=kw
gdzie:
a-straty prażenia (H20+C02 w %)
b- część rozpuszczalna w HCl, %
c- wilgotność kruszywa, % ( przyjąć 2 %)
kw- cześć kruszywa rozpuszczalna w HCl ( przyjąć 0,5%)
Obliczenia:
a- obliczamy straty prażenia
m1-masa sproszkowanego betonu na początku= 2,00g
m2- masa betonu po prażeniu
Δm-ubytek masy
waga tygla z prażonym betonem = 23,924g
Δm=24, 048-23,942=0,106g
a=Δmm1*100%=5,3%
b- obliczamy część rozpuszczalna w HCl
m1-masa sproszkowanego betonu na początku= 3,00g
m2- masa betonu po reakcji (cześć nierozpuszczona)
waga tygla z prażonym betonem = 21,187g
Δm=22,147-21,187=0,96g
a=Δmm1*100%=32%
sk=b-a-kw100-b+c+kw=32%-5,3%-0,5%100%-32%+2%+0,5%=26,270,5=0,37=1:2,7
Obliczam stosunek objętościowy spoiwa do kruszywa
m=ρ*V, a więc V=mρ
ms=26,2kg
Vs=26,23100=0,008m3
mk=70,5kg
Vk=70,52650=0,027m3
VsVk=0,0080,027=0,296=1:3,4
Wniosek
Z naszych obliczeń wynika że stosunek s/k w naszej próbce nie mieści się w przedziale w którym powinien się kształtować w przypadku betonów zwykłych.
Literatura
§ „Ćwiczenia laboratoryjne z chemii budowlanej” L. Czarnecki, P. Łukowski, A. Garbacz, B. Chmielewska, Warszawa 2007
§ „Chemia w budownictwie” – L. Czarnecki, T. Broniewski, O. Henning
1
cloudzer678