Vrije Universiteit Brussel Faculteit IngenieursWetenschappen MeMC - Mechanica van Materialen en Constructies Prof. Dr. Ir. Jan Wastiels Academiejaar 2010-2011
Labo’s Bouwmaterialen
1. PROGRAMMA a. Indeling groepen G1
G2
G3
Jonathan Mertens
Benjamin Meskens
Roos Evenepoel
John Op de Beeck
Elias Sileghem
Paulien Vandenplas
Rachid El Bouchehati
Mattias Colla
Cas Vanwalleghem
Wendy Bosgaerd
Evelyn Blondeel
Yoram Dierick
Charlotte Langhendries
Leyla Mastari
Evy Slabbinck
Elleke Heyvaert
Kevin Van Puyvelde
Klaas Moerman
G4
G5
G6
Sander Fonteyn
Xander Viaene
Tom Dedobbeleer
Pieter Minnebo
Gerrit Pierreux
Stefaan Bruffaerts
Britt Maes
An Li Yap
Eric Goorts
Inez Bakx
Evelien Deprins
Vincent Limbourg
Charlotte Goovaerts
Hyan Honai
Nicolas Sels
Stijn Brancart
Lorenz Ceulemans
b. Programma ►
Vervaardigen en testen van IPC laminaten met verschillende vezelvolumefracties. Trekgedrag van het materiaal.
►
Vervaardigen en testen van mortels (3x3 balkjes) op basis van verschillende samenstellingen. Eigenschappen in verse (maniabilimeter, driepuntsbuigproef) en uitgeharde (drukproef) toestand.
►
Vervaardigen en testen van beton (3x2 cilinders + 1 balk) op basis van verschillende samenstellingen. Bepalen van de variatie in consistentie (vers) en druksterkte (uitgehard) van beton.
Labo’s Bouwmaterialen
1
c. Data 10 nov
17 nov
24 nov
1 dec
8 dec
15 dec
G1
C
TC
M
-
B
TM + TB
G2
C
TC
B
-
M
TM + TB
G3
M
C
B
TC
TM + TB
-
G4
B
C
M
TC
TM + TB
-
G5
-
M
C
B
TM + TB
TC
G6
-
B
C
M
TM + TB
TC
C
Labo IPC laminaat
TC
Testen IPC laminaten
M
Labo mortel
TM
Testen mortel
B
Labo beton
TB
Testen beton
Opgelet !
Daags na het vervaardigen moeten de betoncilinders en mortelbalkjes ontmald worden en de mallen schoongemaakt worden. Hiervoor dienen 2 à 3 studenten de dag nadien langs te komen. Gelieve hiervoor een uur af te spreken met de begeleiders.
d. Contactpersonen Carla Ramault
(MeMC)
[email protected]
02/629.29.21
Svetlana Verbruggen
(MeMC)
[email protected]
02/629.29.26
e. Doel van de labo’s a IPC Laminaat maken en testen De bedoeling van dit labo is een eerste kennismaking met composietmaterialen. Er dienen door iedere groep twee IPC laminaten gemaakt te worden. In het IPC zullen random glasvezelmatten worden ingebed volgens de hand lay-up techniek (zie bijlage). Na het uitharden zal het laminaat verzaagd worden en zal er op enkele proefstukken een trekproef worden uitgevoerd. Hier is het in hoofdzaak belangrijk deze trekcurve te begrijpen en te analyseren. Tevens dienen de experimentele resultaten vergeleken te worden met de berekende waarden en curves. b Mortel Elke groep zal 3 mortelsamenstellingen vervaardigen en testen. De eigenschappen van de mortel zullen in verse toestand bepaald worden met behulp van de maniabilimeter. Vervolgens worden 3 balkjes met standaardafmetingen vervaardigd. Deze mortelbalkjes worden na uitharding getest via een driepuntsbuigproef en druktesten, om de eigenschappen van de mortel te bepalen (treksterkte, druksterkte en stijfheidsmodulus). De studenten moeten de link kunnen leggen tussen het gebruikte cement, de mengverhoudingen, de behandeling en de testresultaten. De resultaten van groepen onderling dienen vergeleken te worden (G1 en G2 ; G3 en G4 ; G5 en G6) om de invloed van de ouderdom van de mortel na te gaan.
Labo’s Bouwmaterialen
2
c Beton Iedere groep maakt drie verschillende betonsamenstellingen. De eigenschappen van vers beton (zetmaat en vébéproef) moeten getest worden per samenstelling en eventuele verschillen moeten verklaard kunnen worden. Per samenstelling worden na uitharding 2 cilinders gedrukt en de druksterktes worden onderling vergeleken. De betonnen cilinders worden op verschillende tijdstippen getest. Tevens wordt een balk vervaardigd waar druktesten worden op uitgevoerd. Per twee groepen dienen de resultaten vergeleken te worden om de invloed van de ouderdom en samenstelling na te gaan. De link tussen de eigenschappen van het verse beton, de dichtheid en de resultaten van de testen moet gelegd kunnen worden. Indien de resultaten afwijken van de verwachtte waarden moet hiervoor ook een uitleg gegeven kunnen worden.
f. Minimumvereisten laboverslag 1. Vervaardiging :
2. Testen :
Beschrijving van de verschillende stappen. Doel van de stappen uitleggen. Verwijzing naar gebruikte normen. Vermelden van eventueel gemaakt fouten.
Beschrijving en doel van de test. Testresultaten geven en bespreken. Testresultaten onderling (laminaatsamenstelling 1 vs laminaatsamenstelling 2 of beton 1 vs beton 2) bespreken en een verklaring geven voor het eventuele verschil. Eventuele verklaringen kunnen geven voor optredende afwijkingen van de verwachtte (theoretische) waarden of fenomenen. Ook wanneer iets fout is gelopen bij het testen moet dit in het verslag komen.
►
De testresultaten voor verharde mortel en beton dienen door beide groepen besproken te worden. Bvb groep 1/3/5 bespreekt ook de resultaten van groep 2/4/6 en vergelijkt deze met de eigen resultaten. Voor de vervaardiging, testen op onverharde specie en laminaten dient dit niet te gebeuren.
►
Het verslag dient ten laatste afgegeven te worden op woensdag 22/12 vóór 17 uur in Kb1.20 of Kb1.19.
►
De quotering op het laboverslag gebeurt in groep. Ook inzet tijdens de labo’s zal gequoteerd worden. Een ongewettigde afwezigheid tijdens een labo wordt gesanctioneerd met een 0 voor de betreffende persoon voor dit labo.
►
Er is een labo-examen dat afgenomen wordt op de dag van het theorie-examen. Tijdens dit mondelinge examen zullen zowel theorieën nodig voor het labo, praktijk ervaringen uit het labo als de conclusies van de labo’s getest worden.
g. Extra’s Hou het labo proper ! Was alle gebruikte benodigdheden steeds af en zet ze terug op hun plaats!
Labo’s Bouwmaterialen
3
2. VERVAARDIGING EN TESTEN VAN EEN LAMINAAT (C/TC) a. Te vervaardigen Elke groep maakt 2 laminaten, hierbij worden glasvezels ingebed in een matrix van IPC (Inorganic Phosphate Cement). Deze laminaten hebben afmetingen van 400 x 400 mm². Beide laminaten zullen worden aangemaakt door middel van hand lay-up. De twee laminaten zullen echter verschillen in vezelvolumefractie. Daarom wordt er bij één laminaat met een hoeveelheid IPC van 900 g/m² en bij het andere van 1400 g/m² gerekend.
b. Samenstelling 82 g poeder voor 100 g vloeistof 5 lagen glasvezel (Random vezelmatten)
c. Vervaardigen en testen van laminaat Zie bijlage.
3. VERVAARDIGING EN TESTEN VAN MORTEL (M/TM) a. Te vervaardigen 3 Balkjes (afmetingen 160 x 40 x 40 mm³) per samenstelling 20 % Reserve te voorzien Vervaardigen + bewaren van gegoten proefstukken EN 196-1 + NBN B 14-209
b. Samenstelling Zie punt 4e. Voor het bepalen van de hoeveelheden mag gewerkt worden met een densiteit van 2,65 g/cm³.
c. Proeven op verse cementpasta ►
Bepalen van de consistentie (zie handleiding maniabilimeter)
d. Proeven op verharde mortel ►
Bepalen van de densiteit NBN B14-218
►
Driepuntsbuigproef EN 196-1
►
Drukproef EN 196-1
e. Superplastificeerder Wanneer superplastificeerder toegevoegd moet worden, zullen we 800 cc (=cm³) per 100 kg cement gebruiken. De dichtheid van deze SP is 1200 kg/m³.
Labo’s Bouwmaterialen
4
4. VERVAARDIGING EN TESTEN VAN BETON (B/TB) a. Te vervaardigen 2 Cilinders (φ = 106 mm - h = 240 mm) per samenstelling 40 % Reserve te voorzien (zodat kegel voor Zetmaat en Vébétest gevuld kan worden) Groepen G2, G4 en G6: 1 Balk (L = 400 mm ; B = H = 100 mm) uit de typesamenstelling 20 % Reserve voorzien Droog mengen ± 1 min, Nat mengen ± 2 à 3 min. Vervaardigen + Bewaren gegoten proefstukken NBN B15-237 Voor USHB : Droog mengen 2 min, Nat mengen (water + ½ SP) 4 min, Nat mengen (1/2 SP) 4 min
b. Samenstelling De samenstelling van beton wordt anders weergegeven dan deze van mortel. Het aantal kg van het ingrediënt per m³ beton wordt hier gegeven. De verschillende samenstellingen per groep zijn gegeven in puntje 4f. Typesamenstelling beton Cement
380 kg/m³
Steenslag 7/14
896 kg/m³
W/C
0.5
Kift 4/7
482 kg/m³
Zand 0/2
482 kg/m³
Typesamenstelling Ultra Hoge Sterkte Beton Cement
833 kg/m³
Porfier 2/4
725 kg/m³
Water
178 kg/m³
Droge silica fume
167 kg/m³
Kwartszand 0/0.5
337 kg/m³
SuperPlastificeerder
30 kg/m³
Kwartspoeder
83 kg/m³
Voor het Lichte Sterkte Beton wordt een deel van het cement (32,5 N) vervangen door vliegas. De samenstelling zal in het labo zelf verduidelijkt worden.
c. Proeven op vers beton (cilinders) ►
Bepaling van de consistentie
►
Zetmaat NBN B15-232
►
Vébéproef NBN EN 12350-3
Labo’s Bouwmaterialen
5
d. Proeven op verhard beton ►
Bepaling van de densiteit NBN EN 12390-7
►
Drukproef NBN EN 12390-3
e. Samenstellingen per groep
Mortel 1
G1
G2
G3
G4
G5
G6
test na 21 d
test na 7 d
test na 28 d
test na 14 d
test na 21 d
test na 7d
CEM I 52,5 N
CEM I 52,5 N
CEM I 52,5 N
W/C = 0,5
W/C = 0,5
W/C = 0,5
Z/C = 2
Z/C = 2
Z/C = 2
CEM I 52,5 N
CEM I 52,5 N
CEM I 52,5 N
W/C = 0,35 + SP
W/C = 0,35 + SP
W/C = 0,35 + SP
Z/C = 2
Z/C = 2
Z/C = 2
CEM I 52,5 R
CEM I 52,5 R
CEM I 52,5 R
W/C = 0,5
W/C = 0,5
W/C = 0,5
Z/C = 2
Z/C = 2
Z/C = 2
(3 balkjes)
Mortel 2 (3 balkjes)
Mortel 3 (3 balkjes)
Beton 1
test na 7 d
test na 21 d
test na 14 d
test na 28 d
test na 7 d
test na 21 d
Typesamenst.
Typesamenst.
Typesamenst.
Typesamenst.
Typesamenst.
Typesamenst.
CEM I 52,5 N
CEM I 52,5 N
CEM I 52,5 N
CEM I 52,5 N
CEM I 52,5 N
CEM I 52,5 N
(2 cil)
Beton 2
+ 1 balk
UHSB
(2 cil)
Beton 3 (2 cil)
LSB
Labo’s Bouwmaterialen
Typesamenst. CEM I 32,5 N
Typesamenst. CEM I 52,5 R
+ 1 balk
UHSB
LSB
Typesamenst. CEM I 32,5 N
Typesamenst. CEM I 52,5 R
+ 1 balk
UHSB
LSB
Typesamenst. CEM I 32,5 N
Typesamenst. CEM I 52,5 R
6
Week
Dag
Groep
Woe 10/11
G1,G2
(13u30) Presentatie1 + Aanmaken IPC laminaat + Berekeningen
G3,G4
(13u) Presentatie 2 + Aanmaken mortelbalkjes (3x3) / Aanmaken betoncilinders (3x2) + balk
7 Do 11/11
G1,G2,G3,G4
Woe 17/11
G1,G2
(13u:G1) Testen laminaten / (15u:G2) Testen laminaten
G3,G4
(13u30) Presentatie1 + Aanmaken IPC laminaat + Berekeningen
G5,G6
(13u) Presentatie 2 + Aanmaken mortelbalkjes (3x3) / Aanmaken betoncilinders (3x2) + balk
8
Laminaten in oven steken / Proefstukken ontmallen + Mallen schoonmaken
Do 18/11
G5,G6,G3,G4
Woe 24/11
G1,G2
(14u30) Presentatie 2 + Aanmaken mortelbalkjes (3x3) / Aanmaken betoncilinders (3x2) + balk
G3,G4
(13u) Aanmaken betoncilinders (3x2) / Aanmaken mortelbalkjes (3x3)
G5,G6
(13u) Presentatie1 + Aanmaken IPC laminaat + Berekeningen
9
Proefstukken ontmallen + Mallen schoonmaken / Laminaten in oven steken
Do 25/11
G1,G2,G3,G4,G5,G6
Woe 1/12
G3, G4
(13u:G3) Testen laminaten / (15u:G4) Testen laminaten
G5,G6
(13u) Aanmaken betoncilinders (3x2) / Aanmaken mortelbalkjes (3x3)
Do 2/12
G5,G6
Proefstukken ontmallen + Mallen schoonmaken
Woe 8/12
G1,G2
(14u) Aanmaken betoncilinders (3x2) / Aanmaken mortelbalkjes (3x3)
10
11
Proefstukken ontmallen + Mallen schoonmaken / Laminaten in oven steken
(G3-G4)A
(13u30) Testen beton (drukproef cilinder + (zagen kubussen) + drukproef kubus)
(G3-G4)B
(13u30) Testen mortel (driepuntsbuigproef + drukproef)
(G5-G6)A
(15u30) Testen beton (drukproef cilinder + (zagen kubussen) + drukproef kubus)
(G5-G6)B
(15u30) Testen mortel (driepuntsbuigproef + drukproef)
Do 9/12
G1,G2
Woe 15/12
(G1-G2)A
(13u) Testen beton (drukproef cilinder + (zagen kubussen) + drukproef kubus)
(G1-G2)B
(13u) Testen mortel (driepuntsbuigproef + drukproef)
12
G5,G6 13
Taak
Woe 22/12
Allen
Proefstukken ontmallen + Mallen schoonmaken
(13u:G5) Testen laminaten / (15u:G6) Testen laminaten Afgeven verslag op Kb 1.20 of Kb 1.19 (voor 17u)
