priprema za pismeni ispit gm1 - university of belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

26
Univerzitet u Beogradu Građevinski fakultet Priprema za pismeni ispit iz GRAĐEVINSKIH MATERIJALA 1

Upload: others

Post on 20-Jan-2021

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

Univerzitet u BeograduGrađevinski fakultet

Priprema za pismeni ispit iz

GRAĐEVINSKIH MATERIJALA 1

Page 2: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

1. ZADATAK

Laboratorijskim prosejavanjem uzoraka 4 frakcije agregata, uzetih na jednom postrojenju za proizvodnjubetona, dobijeni su rezultati prema priloženoj tabeli.

Potrebno je:

a) Sračunati i tabelarno prikazati sastave (procente prolaska kroz sita) za sve 4 frakcije, napisati uslovne jednačine za»mešavinu 1« koja na sitima 4, 8, i 16 mm zadovoljava jednačinu:

3

2

1 100

D

dYM

(YM1 zaokruženo na ceo %) i na osnovu njih odrediti učešća datih frakcija za takvu mešavinu.. Sračunati zatim i ordinategranulometrijske krive YM1,i na svim sitima otvora di, takođe zaokružene na ceo %, kao i modul finoće ove mešavine.

b) Na jednom dijagramu dati grafičku predstavu granulometrijskih sastava svih raspoloživih frakcija – Yi,j (j = 1, 2, 3, 4) idobijene »mešavine 2« diskontinualnog sastava - YM2, sračunatu u okviru naredne tačke c).

c) Odrediti sastav diskontinualne »mešavine 2« (vrednosti YM2), sastavljene od 3, u granulometrijskom pogledu,potpuno »čiste« frakcije: 0,25/0,5 mm, 2/4 mm i 16/22,4 mm, iz uslova da ona sadrži 12% zrna krupnoće 0,25/0,5 mm ida moduli finoće mešavina YM1 i YM2 imaju jednake vrednosti.

d Delimični ostaci na sitima a (kg)

(mm) Dno 0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 11.2 16 22.4 31.5 45

I 0.16 0.22 0.32 0.5 0.45 0.25 0.1

II 0.125 0.25 4.375 0.25 0

III 0.25 0.5 8.75 0.5 0

IV 0.5 1 17.5 1

Page 3: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

ia

m

kkmmiii aaaaaQ

111 ...

100A

QP i

i

ii PY 100

Rešenje:a)

A- ukupna količina agregata koji se prosejava (kg)

- delimični ostatak na situ »i« (kg)

- kumulativni ostatak na situ »i« (kg)

- kumulativni ostatak na situ »i« (%)

- prolaz kroz sito »i« (%)

d (mm) Dno 0.13 0.25 0.5 1 2 4 8 [11.2] 16 [22.4] 31.5 [45]

ai1 (kg) 0.16 0.22 0.32 0.5 0.45 0.25 0.1 - - -

Qi (kg) 2 1.84 1.62 1.3 0.8 0.35 0.1 0 - 0 - 0 -

Pi (%) 100 92 81 65 40 17.5 5 0 - 0 - 0 -

Yi (%) 0 8 19 35 60 82.5 95 100 - 100 - 100 -

d (mm) Dno 0.13 0.25 0.5 1 2 4 8 [11.2] 16 [22.4] 31.5 [45]

ai1 (kg) 0.125 0.25 4.375 0.25 0 - -

Qi (kg) 5 5 5 5 5 4.875 4.625 0.25 0 0 - 0 -

Pi (%) 100 100 100 100 100 97.5 92.5 5 0 0 - 0 -

Yi (%) 0 0 0 0 0 2.5 7.5 95 100 100 - 100 -

Page 4: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

d (mm) Dno 0.13 0.25 0.5 1 2 4 8 [11.2] 16 [22.4] 31.5 [45]

ai1 (kg) 0.25 0.5 8.75 - 0.5 0 -

Qi (kg) 10 10 10 10 10 10 9.75 9.25 - 0.5 0 0 -

Pi (%) 100 100 100 100 100 100 97.5 92.5 - 5 0 0 -

Yi (%) 0 0 0 0 0 0 2.5 7.5 - 95 100 100 -

d (mm) Dno 0.13 0.25 0.5 1 2 4 8 [11.2] 16 [22.4] 31.5 [45]

ai1 (kg) 0.5 1 - 17.5 - 1

Qi (kg) 20 20 20 20 20 20 20 19.5 - 18.5 - 1 0

Pi (%) 100 100 100 100 100 100 100 97.5 - 92.5 - 5 0

Yi (%) 0 0 0 0 0 0 0 2.5 - 7.5 - 95 100

D = 31,5mm – nominalno najkrupnije zrno

3

2

3

2

1 5.31100100

d

D

dYM

%25%3.255.31

4100

3

2

4

dY

%40%1.405.31

8100

3

2

8

dY

%647.635.31

16100

3

2

16

dY

%2505.25.795 4321 XXXX

%405.25.795100 4321 XXXX

%645.795100100 4321 XXXX

14321 XXXX

Rešavanjem sistema jednačina (četiri j-ne sa četiri nepoznate) dobijaju se sledećevrednosti:

X1=0,25 X3=0,24X2=0,13 X4=0,38

Page 5: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

4321,1 38.024.013.025.0 iiiiiM YYYYY

d (mm) Dno 0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 [11.2] 16 [22.4] 31.5 [45]

YM,i (%) 0.0 2.0 4.8 8.8 15.0 21.0 25.3 40.1 - 63.7 - 98.1 100.0

YM,i (%) 0 2 5 9 15 21 25 40 - 64 - 98 100

b)

Napomena: Pri crtanju granulometrijskih krivi ne treba crtati vrednosti koje se odnose na veličine otvora međusita(d=11.2mm; 22,4mm..., osim za međusito koje se odnosi na stvarno najkrupnijezrno u mešavini )

Page 6: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

c) Modul finoće

m

ii

m

ii YPM

11

100100

1

100

1

za »mešavinu 1«:

21.69864402521159521009100

1100

100

1

11

m

iim YM

za »mešavinu 2«:

d (mm) Dno 0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 16 31.5 [45]

PI (%) 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0

PII (%) 100 100 100 100 100 100 0 0 0 0 0

PIII (%) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0 0

PM2 (%) 100 100 100 88 88 88 Px Px Px 0 0

100

364.438831002

100

1

100

1

12

xx

m

iim

PPPM

Napomena: Pri proračunu modula finoće zanemaruje se kumulativni ostatak na »dnu«.

100

364.421.6 xP

%4852100%52%3.52 xx YP

d (mm) Dno 0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 16 31.5 [45]

PM2 (%) 100 100 100 88 88 88 52 52 52 0 0

YM2,i (%) 0 0 0 12 12 12 48 48 48 100 100

Page 7: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l
Page 8: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

d (mm) Dno 0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 [11.2] 16 [22.4] 31.5 [45]

YM,i (%) 0 2 5 9 15 21 25 40 - 64 - 98 100

KOMENTAR: Ukoliko se u zadatku traži da se iz mešavine M iz prvog zadatka odstrani IV frakcija,potrebno je odrediti učešća I, II i III frakcije (X1*, X2* i X3*) u mešavini M*.

U ovom slučaju u mešavini M* učestvuju samo I, II i III frakcijaI, II i III frakcija su u mešavini M učestvovale sa

Iz proporcije dobijamo 1:0.62=X1*:X1

Kontrola:

1*** 321 XXX

%62.038.011 4321 XXXX

4.062.0/25.062.0/* 11 XX

21.062.0/13.062.0/* 22 XX

39.062.0/24.062.0/* 33 XX

139.021.04.0*** 321 XXX

Page 9: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

2. ZADATAK

Za malterisanje ukupno 900 m2 zidova jednog objekta slojem prosečne debljine 2,5 cm spravlja se krečno-cementni (ili''produžni'') malter, kod koga zapreminski odnos komponenti koje se unose u mešalicu zadovoljava sledeći odnos:

Hidratisani kreč : cement : voda : pesak = 1 : 1,5 : 1,5 : 5

Napominje se da u datom zapreminskom odnosu zapremina peska figuriše sa svojom apsolutnom vlažnošću odHa=5,55%.Zapreminske i specifične mase kreča, cementa i vlažnog peska date su u priloženoj tablici na kraju ovog teksta. Nakonzavršenog malterisanja zidova slojem date debljine, konstatovano je da je utrošeo ukupno 3,6 t hidratisanog kreča.Potrebno je:

a) Odrediti razmeru mešanja čvrstih komponenti maltera u masenim jedinicama, kako sa vlažnim, tako i sa suvim peskom,u obliku:

hidratisani kreč : cement : pesak = 1 : m : n, odnosno 1 : p : q.

b) Odrediti količine svih komponenti za izradu 1 m3 ovakvog maltera, njegovu zapreminsku masu u svežem stanju, kao ivodovezivni faktor. Pri određivanju količine vode i vodovezivnog faktora, osim količine vode koja se unosi u mešalicu, voditiračuna i o količini vode koja se unosi u mešalicu sa vlažnim peskom.

c) Odrediti grupu ovakvog maltera (postan, mastan ili gust) i kompaktnost maltera prema Fere-u.

Komponenta maltera

Zapreminskamasa

Specifičnamasa

γ (kg/m3) γs (kg/m3)

Hidratisani kreč 990 2900

Cement 1320 3100

Pesak ( sa 100% kompaktnim zrnima)

1881* 2680

*) vrednost data u tablici predstavlja zapreminskumasu peska u vlažnom stanju, sa napred datomapsolutnom vlažnošću Ha=5,55%.

Page 10: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

a)0555.1

100

55.51

1001,

ppa

pvp

H

3

, 17820555.1

1881

0555.1 m

kgvpp

5:5.1:5.1:1::: pvck VVVV

Razmera mešanja čvrstih komponenti po masama (sa vlažnim peskom):

5:5.1:1:: pv

pv

c

c

k

kmmm

5:5.1:11881

:1320

:990

pvckmmm

kcck mm

mm 25.1:1

1320:

990

kppvk mm

mm 5.95:1

1881:

990'

5.9:2:1:: pvck mmm

Razmera mešanja čvrstih komponenti po masama (sa suvim peskom):

1881

055.1

1881

055.0

1881

'pppvp

pv

pvp

mmmmmmV

kkpv

p mmm

m

9055.1

5.9

055.1

9:2:1:: pck mmm

Page 11: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

b) Količine komponenti za 1m3 maltera

Utrošak kreča: 3,6t = 3600 kg za 900 m2 maltera prosečne debljine 2,5 cm.32 5.22025.0900 mmmVm

33160

5.22

3600

m

kg

m

kgmk

332016022

m

kgmm kc

3144016099

m

kgmm kp

k

k

v

vkv

mmVV

5.15.1

''''

Za 1m3 maltera potrebno je (hidratisani kreč):

(cement):

(pesak):

(voda):

9905.1

1000

''kv mm

3'' 4.242

990

10001605.1

m

kgmv

3' 9.7914400555.00555.0

m

kgmm pv

333223.3229.794.242

m

kg

m

kgmv

3, 22423221440320160m

kgmmmm vpcksvm

Voda koju doziramo u mešalicu:

Voda koja se unosi preko vlažnog peska:

Ukupna količina vode:

Zapremisnka masa maltera u svežem stanju:

Vodovezivni factor: 671.0320160

322

ck

v

mm

m

Page 12: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

c)

K = (apsolutna zapremina veziva i vode) / (šupljine u agregatu)

34804.01000

322

3100

320

2900

160m

mmmVVVV

sv

v

sc

c

sk

kvckwk

32708.014402680

1

1782

111mmV p

spps

1774.12708.0

4804.0K

3

3

696.02680

1440

3100

320

2900

160

m

mmmmVVVk

sp

p

sc

c

sk

kpckF

malter je (veoma) mastan

Kompaktnost po Fere-u:

Page 13: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

3. ZADATAK

Zid prikazan na slici sastoji se od fasadne opeke debljine 12 cm, sloja termoizolacije debljine 3 cm, armiranog betona debljine15 cm i sloja krečno-cementnog maltera debljine 2 cm.

a) Odrediti koeficijent prolaza toplote za dati zid;

b) Utvrditi pri kojoj se temperaturi Te spoljašnje sredine ravan sa nultom temperaturom nalazi tačno u sredinitermoizolacionog sloja, ako je temperatura unutrašnjosti Ti = 20˚C;

c) Ako se za temperaturu spoljašnje sredine usvoji vrednost dobijena u prethodnoj tački ovog zadatka, zaokružena na bližiceo broj, izračunati vrednosti temperature na granicama slojeva i skicirati dijagram promene temperature unutar zida upogodnoj razmeri;

Prilikom izrade zadatka uzeti u obzir da pri prolazu toplote nema toplotnih gubitaka.

Page 14: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

Rešenje:

a)

ii

i

e

a

k 111

7481.08

1

87.0

02.0

00.2

15.0

102.0

03.0

64.0

12.0

23

11

k

CmWk 2/3367.17481.0

1

Otpor prolaza toplote:

Koeficijent prolaza toplote:

b) T e= ?

2/)( mWTTkq ei

2/)20(3367.1 mWTq e

i

i

ee

aqTT

1

)102.0

015.0

64.0

12.0

23

1(0 qTe

)102.0

015.0

64.0

12.0

23

1()20(3367.10 ee TT

Specifični toplotni protok:

Odatle je: CTe4.20

Page 15: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

c)

Usvaja se:

Sledi proračun temperatura na granicama slojeva unutar ovog zida:

2/47.53)2020(3367.1)20(3367.1 mWTq e

Te = -20˚C

Specifični toplotni protok:

Sloj 1/ki q/ki Temp.

Temperatura unutrašnje sredine 20.0

otpor prelaza 1/αi 0.125 6.7 13.3

malter-beton 0.023 1.2 12.1

beton-termoizolacija 0.075 4.0 8.1

termoizolacija-opeka 0.294 15.7 -7.6

opeka-vazduh 0.188 10.0 -17.6

otpor prelaza 1/αi 0.043 2.3 -20.0

Temperatura spoljašnje sredine -20.0

Dijagram promene temperature unutar zida:

Page 16: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

4. ZADATAK

Za merenje zapreminskih deformacija - skupljanja jednog cementnog maltera upotrebljeni su uzorci standardnih dimenzija saugrađenim reperima (3 komada). Očitavanje promena dužina uzoraka na Amslerovom uređaju izvršeno je pri starosti od 3(prvo čitanje), 4, 7, 14 i 28 dana. Rezultati ovih merenja daju se u tabeli 1.

Tabela 1: Očitavanje na Amslerovom uređaju

Oznaka uzorkaVreme u danima

3 4 7 14 28

1.1.Očitavanja

(mm)

0,123 0,130 0,155 0,175 0,215

1.2. 1,200 1,215 1,223 1,250 1,290

1.3. 1,506 1,510 1,535 1,555 1,600

a) Izračunati srednju vrednost skupljanja cementnog maltera i prikazati je grafički.

b) Drugoj seriji cementnog maltera je pri spravljanju dodata izvesna količina plastifikatora, pri čemu je smanjena količinavode za dobijanje iste konzistencije i ponovo mereno skupljanje na uzorcima standardnih dimenzija sa ugrađenimreperima (tabela 2). Odrediti koliko će se promeniti skupljanje u odnosu na etalon (bez plastifikatora) pri starosti od 28dana. Na istom dijagramu prikazati skupljanje i za ovaj malter.

Tabela 2: Očitavanje na Amslerovom uređaju

Oznaka uzorkaVreme u danima

3 4 7 14 28

2.1.Očitavanja

(mm)

0,869 0,873 0,892 0,920 0,942

2.2. 1,159 1,166 1,180 1,185 1,210

2.3. 0,850 0,853 0,890 0,905 0,953

Page 17: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

Rešenje:

a) Serija 1:

Oznaka uzorkaVreme u danima

3 4 7 14 28

1.1.

s(t) 0,123 0,130 0,155 0,175 0,215

Δs(t) 0,000 0,007 0,032 0,052 0,092

εsk(t) (‰) 0,000 0,044 0,200 0,325 0,575

1.2.

s(t) 1,200 1,215 1,223 1,250 1,290

Δs(t) 0,000 0,015 0,023 0,050 0,090

εsk(t) (‰) 0,000 0,094 0,144 0,313 0,563

1.3.

s(t) 1,506 1,510 1,535 1,555 1,600

Δs(t) 0,000 0,004 0,029 0,049 0,094

εsk(t) (‰) 0,000 0,025 0,181 0,306 0,588

εsk(t) (‰) 0,000 0,054 0,175 0,315 0,575

b) Serija 2:

Oznaka uzorkaVreme u danima

3 4 7 14 28

2.1.

s(t) 0,869 0,873 0,892 0,920 0,942

Δs(t) 0,000 0,004 0,023 0,051 0,073

εsk(t) (‰) 0,000 0,025 0,144 0,319 0,456

2.2.

s(t) 1,159 1,166 1,180 1,185 1,210

Δs(t) 0,000 0,007 0,021 0,026 0,051

εsk(t) (‰) 0,000 0,044 0,131 0,163 0,319

2.3.

s(t) 0,850 0,853 0,890 0,905 0,953

Δs(t) 0,000 0,003 0,040 0,055 0,103

εsk(t) (‰) 0,000 0,019 0,250 0,344 0,644

εsk(t) (‰) 0,000 0,029 0,175 0,275 0,473

Page 18: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

Dijagrami skupljanja:

0,175

0,315

0,575

0,175

0,275

0,473

0,054

0,0290,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

3 8 13 18 23 28 33

Skupljanje Serije 1Skupljanje Serije 2

Promena skupljanja maltera Serije 2 (sa dodatkom plastifikatora) u odnosu na skupljanje maltera Serije 1 (etalona):

%279,26100575,0

473,0575,0

sr

Page 19: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

Jedan cementni malter spravlja se pod sledećim uslovima:

- Cementna kaša, sa vodocementnim faktorom od 0.64, ispunjava sve prazne prostore između 100%kompaktnih zrna peska i ova zrna obavija slojem debljine 0.03 mm.

- Pesak za izradu maltera predstavlja mešavinu dve međufrakcije: 0/2mm, sa učešćem od 45% i 2/4mm,sa učešćem od 55%.

- Specifične mase i zapreminske mase u zbijenom stanju cementa, odnosno peska odgovarajuvrednostima iz priložene tabele.

Potrebno je odrediti:

a) Količine (mase) komponentnih materijala za 1m3 maltera, koeficijent kompaktnosti, koeficijent po Feret-u izapreminsku masu svežeg, ugrađenog maltera. Kojoj grupi maltera (mastan, postan, gust) pripada ovaj malter?

b) Razmere mešanja cementa i peska po masama i po zapreminama. Dobijene odnose zaokružiti na dve decimale.

Komponente Specifična masa (kg/m3)

Zapreminska masa (kg/m3)

Cement 3000 1240Pesak 2670 1560

5. ZADATAK

Page 20: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

Rešenje:

64,0

mm03,0

Mešavina dve frakcije:

Frakcija Učešće (%)0/2 452/4 55

Prosečni prečnik zrna:d1= 1 mmd2= 3 mm

Prema uslovu zadatka zapremina paste je jednaka zapremini šupljina plus zapremina omotača

zšpcp Fvv

Ukupna zapremina komponenti u kubnom metru maltera je 1 m3

1 pvc vvv

Zapremina cemente paste u funkciji ω i mc

svscc

sv

v

sc

cvccp m

mmvvv

1

Zapremina šupljina u pesku

pspp

šp mv

11

a)

vodocementni faktor

debljina sloja koja obavija zrna agregata

Page 21: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

Površina zrna peska, mp1 i mp2 su funkcije ucesca dve frakcije mp1=x1*mp , mp2=x2*mp

2

2

1

16

d

m

d

mF pp

zpz

Kada se sve u sistemu jednačina (1) i (2) zameni, dobija se:

*6111

2

2

1

1

d

m

d

mmmv pp

zpp

sppsvscccp

**55.0*45,06111

21

d

m

d

mmm pp

zpp

sppsvscc

1

sp

p

sv

c

sc

cmmm

nepoznate mc I mp

5102697,44106649,24107333,9 pmpmcm

14107453,34107333,9 pmcm

mp= 1462,6 kg/m3

mc= 464,6 kg/m3

mv= 297,3 kg/m3

Page 22: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

Koeficijent kompaktnosti:

K = (apsolutna zapremina veziva i vode) / (šupljine u agregatu)

(mastan malter, u skladu sa uslovom zadatka)

Koeficijent po Feret-u:

Zapreminska masa maltera

mp : mc = 3,15 : 1

vp : vc = 2,50 : 1

b)

sv

v

sc

cvcwk

mmVVV

pspp

s mV

11

160,1K

sp

p

sc

cpcF

mmVVk

703,0Fk

3, 5,2224m

kgmmm vpcsvm

Page 23: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

6. ZADATAK

Polazeći od jednačine vezivanja (reakcija gipsa - poluhidrata i vode) gipsne kaše, tj. gipsne paste:

kao i od opšte funkcionalne zavisnosti zapreminske mase gipsne kaše (paste) γG,kaš od vodogipsnog faktora ω:

gde je γsv specifična masa vode i γsG specifična masa gipsa (γsG = 2580 kg/m3), potrebno je:

a) izračunati minimalnu vrednost vodogipsnog faktora, pri kojoj dolazi do potpune reakcije gipsa – poluhidrata;

b) koristeći izraz iz postavke zadatka odrediti zapreminsku masu gipsne paste (kaše), a zatim i potrebne količine gipsa ivode za spravljanje 1m3 gipsne paste, za slučaj da je pri njenom spravljanju primenjen vodogipsni faktor ω = 0,32;

c) izračunati višak mase vode (u odnosu na minimalnu potrebnu vrednost za potpunu reakciju gipsa) u 1m3 gipsne pasteu slučaju pod b);

d) izračunati zapreminsku masu očvrsle gipsne paste (gipsnog kamena - dihidrata) date u slučaju pod b) ako sepretpostavi da je prilikom očvršćavanja došlo do kontrakcije (smanjenja zapremine) gipsne paste u iznosu od 5% i da jesav višak vode ispario. Izračunati specifičnu masu očvrslog gipsnog kamena, a zatim utvrditi koliko iznosi poroznost ovoggipsnog kamena u očvrslom stanju.

OH2CaSOOH2

3OH

2

1CaSO 24224

sG

sv

sGkašG

1

1,

kamen gipsni oda v(prah) gips

172 27 145

Page 24: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

Rešenje:

a) Hemijska reakcija gipsa – poluhidrata i vode može se prikazati u sledećem obliku:

OHCaSOOHOHCaSO 24224 22

3

2

1

kamen gipsni oda v(prah) gips

172 27 145

Na osnovu prikazane jednačine i odgovarajućih molekulskih masa vode Mv i gipsa MG, može se odrediti teorijska (minimalna) vrednost vodogipsnog faktora ω0, pri kojoj dolazi do potpune reakcije:

186,0145

270

G

v

M

M

b) Izraz koji povezuje zapreminsku masu gipsne kaše (paste) γG,kaš , vodogipsni faktor ω, specifičnu masu vode γsv i specifičnu masu gipsa γsG može se lako izvesti iz odnosa mase MG,pas i zapremine gipsne paste VG,pas (zapremina gipsne kaše predstavlja zbir apsolutnih zapremina gipsa i vode):

sv

v

sG

G

vG

vG

vGkašG MM

MM

VV

MM

kaše gipsne zapremina

kaše gipsne masa,

odakle se, sređivanjem izraza, dobija:

.

1

1

M

M1

M

1M

sv

sGsG

sv

sG

G

v

sG

G

Gkaš,G

Page 25: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

Kada se u ovaj izraz unesu poznate vrednosti iz postavke zadatka, dobija se vrednost zapreminske mase gipsne kaše:

.kg/m 1865

1000

258032,01

32,012580

1

1 3

sv

sGsGkaš,G

Odavde se, za dati vodogipsni faktor, dobija masa gipsa mG za 1m3:

.kg/m 1,4529,141232,0m32,0m 3Gv

Alternativno, ukoliko se ne bi upotrebio izraz za zapreminsku masu gipsne kaše iz postavke zadatka, mogla bi se upotrebiti "zapreminska jednačina" paste:

,11000

32,0

2580

1m

1m

mmV G

svsGG

sv

v

sG

Gkaš

odakle je masa gipsa u 1m3:

.kg/m 1413

1000

32,0

2580

11

m 3G

c) Za zadatu masu gipsa mG i teorijski (minimalni) vodogipsni faktor ω0, može se izračunati minimalna potrebna količina vode mv,min za reakciju:

,kg/m 8,2621413186,0mm 3G0min,v

pa je višak vode u ovom slučaju:

.kg/m 2,1898,262452 3min, vvv mmm

3, 0,32 1,32 1865 /G kaš G v G G Gm m m m m kg m

31412,9 /Gm kg m

Page 26: Priprema za pismeni ispit GM1 - University of Belgradedl p n 4l dldl dp dp dn u $ 4 3l l

d) Uz pretpostavku da je sav višak vode ispario, masa očvrsle gipsne kaše MGkaš,očv predstavlja masu gipsa MG, uvećanu za masu hemijski vezane (minimalno, tj. teorijski potrebne) mase vode:

kg 3,16753,2621413186,0,, GGvezvGoččGkaš MMMMM

Kako je došlo do kontrakcije od 5%, zapremina očvrsle gipsne kaše iznosi 95% zapremine gipsne paste, koja je iznosila 1 m3 (dakle, nova zapremina iznosi 0,95 m3). Zapreminska masa očvrsle gipsne kaše predstavlja količnik mase očvrsle gipsne kaše MGkaš,očv i zapremine očvrsle gipsne kaše:

3,, kg/m 5,1763

95,0

3,1675oččkašG

Specifična masa očvrslog gipsnog kamena predstavlja odnos mase očvrslog gipsnog kamena i njegove apsolutne zapremine (zapremine gipsa i hemijski vezane vode):

.kg/m 2068

1000

3,262

2580

14133,1675 3,,

,,,

vG

oččkašGoččkašGs VV

M

Poroznost p gipsnog kamena iznosi:

%.7,141002068

5,176311001

,,,

,,

oččkašGs

oččkašGp