Wybrane zagadnienia materiałoznawstwa górniczego z ćwiczeniami laboratoryjnymi

Postępujący rozwój górnictwa stawia coraz większe wymagania nie tylko nowym rozwiązaniom technicznym, ale również nowym oraz unowocześnionym materiałom, które wprowadzane są do praktyki górniczej. Materiałom tym stawiane są określone wymagania, zapewniające efektywność i co ważne bezpieczeństwo prowadzonych prac dołowych.

W podręczniku opisano niektóre właściwości wybranych rodzajów materiałów, a jego zadaniem jest umożliwienie w sposób praktyczny zapoznanie się z problematyką materiałoznawstwa. Rozdziały zawierają krótki opis teorii, dotyczącej zakresu wiedzy potrzebnej do wykonania konkretnych ćwiczeń laboratoryjnych. Dalej znajduje się opis sposobu wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych z tabelami, w których należy umieścić wyniki pomiarów i obliczeń. Ćwiczenia laboratoryjne możliwe są do wykonania w zależności od wyposażenia laboratorium bądź dostępności określonego materiału badawczego. Na końcu rozdziałów wymienione są normy, z których studenci mogą korzystać w przypadku wykonywania określonych ćwiczeń laboratoryjnych.

Podręcznik ten w oczywisty sposób nie zamyka całości tematyki związanej z zagadnieniami materiałoznawstwa górniczego oraz z ćwiczeniami laboratoryjnymi z tego zakresu. Natomiast umożliwi lepsze zrozumienie niektórych zagadnień i ułatwi sprawniejsze wykonywanie opisanych w podręczniku ćwiczeń laboratoryjnych oraz będzie służył pomocą w nauce przedmiotu przez studentów Wydziału Górnictwa i Geologii.

SPIS TREŚCI:

1. WSTĘP 9

2. WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁÓW 10
2.1. WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE 10
2.2. WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE 15
Wykaz norm 19

3. DREWNO 20
3.1. BUDOWA DRZEWA 20
3.2. SKŁAD CHEMICZNY DREWNA 22
3.3. PALNOŚĆ DREWNA 23
3.4. WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE DREWNA 24
3.5. WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE DREWNA 27
3.6. WADY DREWNA 31
3.7. SORTYMENTY DREWNA KOPALNIANEGO 33
3.8. IMPREGNATY DREWNA 33
Ćwiczenia laboratoryjne 34
I. Oznaczanie wybranych właściwości fizycznych drewna 34
II. Oznaczanie wpływu anizotropii i wilgotności bezwzględnej na wytrzymałość drewna 36
Wykaz norm 38

4. SPOIWA 39
4.1. KLASYFIKACJA SPOIW MINERALNYCH 40
4.2. SPOIWA WAPIENNE 45
4.3. SPOIWA GIPSOWE I ANHYDRYTOWE 48
4.4. CEMENT PORTLANDZKI 53
Ćwiczenia laboratoryjne 58
III. Oznaczanie odsiewu wapna 58
IV. Oznaczanie odsiewu gipsu 59
V. Oznaczanie konsystencji normowej gipsu 60
VI. Oznaczanie czasów wiązania gipsu 60
VII. Oznaczanie wytrzymałości na zginanie gipsu w przyrządzie Michaelisa 62
VIII. Oznaczanie wytrzymałości na ściskanie gipsu 64
IX. Oznaczanie konsystencji normowej cementu 65
X. Oznaczanie czasów wiązania cementu 66
XI. Oznaczenie stałości objętości cementu metodą Le Chateliera 67
XII. Oznaczenie wytrzymałości na zginanie cementu 68
XIII. Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie cementu 70
Wykaz norm 70

5. KRUSZYWA 72
5.1. KLASYFIKACJA KRUSZYW 73
5.2. KRUSZYWA MINERALNE DO BETONU 76
5.3. KRUSZYWA SZTUCZNE 81
5.4. UZIARNIENIE KRUSZYWA 82
Ćwiczenia laboratoryjne 85
XIV. Oznaczanie gęstości nasypowej kruszywa w stanie luźnym i zagęszczonym 85
XV. Oznaczanie jamistości kruszywa w stanach luźnym i zagęszczonym 87
XVI. Oznaczenie uziarnienia kruszywa 88
XVII. Oznaczenie punktu piaskowego kruszywa 90
Wykaz norm 91

6. WODA ZAROBOWA 92
Ćwiczenia laboratoryjne 93
XVIII. Oznaczenie wpływu rodzaju wody zarobowej na wytrzymałość zapraw 93
XIX. Oznaczenie wpływu rodzaju wody zarobowej na początek czasu wiązania cementu 94
Wykaz norm 95

7. DOMIESZKI 96
Ćwiczenia laboratoryjne 104
XX. Ocena wpływu domieszki uplastyczniającej/upłynniającej na rozlewność zaczynów cementowych 104
XXI. Ocena wpływu zawartości ekspansora oraz wskaźnika gipsowo-wodnego na przyrost objętości zaczynów gipsowych 105
Wykaz norm 108

8. ZAPRAWY I BETONY 109
8.1. ZAPRAWY 110
8.2. BETONY 112
8.3. BADANIA BETONU 117
8.4. METODY NIENISZCZĄCE WYZNACZANIA WYTRZYMAŁOŚCI 119
8.4.1. Metoda sklerometryczna 120
8.4.2. Metoda ultradźwiękowa 125
8.5. PROJEKTOWANIE BETONÓW ZWYKŁYCH 127
Ćwiczenia laboratoryjne 136
XXII. Oznaczenie konsystencji zaprawy ze zmiennym stosunkiem w/c 136
XXIII. Wpływ stosunku w/c na wytrzymałość na zginanie zapraw 137
XXIV. Wpływ stosunku w/c na wytrzymałość na ściskanie zapraw 138
XXV. Badanie wytrzymałości na ściskanie betonu metodą sklerometryczną przy użyciu młotka Schmidta typu N 139
XXVI. Badanie wytrzymałości na ściskanie betonu metodą ultradźwiękową 141
XXVII. Projekt betonu w środowisku kopalnianych wód agresywnych 144
Wykaz norm 145

9. DEFEKTOSKOPIA 147
9.1. METODY ULTRADŹWIĘKOWE 150
9.1.1. Metoda przepuszczania 155
9.1.2. Metoda echa 757
9.1.3. Metoda rezonansowa 158
9.2. METODY RADIOLOGICZNE 159
9.3. METODY MAGNETYCZNE 163
Ćwiczenia laboratoryjne 166
XXVIII. Wykrywanie wad w elemencie metalowym ultradźwiękową metodą echa 166
XXIX. Wymiarowanie elementu metalowego ultradźwiękową metodą echa 167
XXX. Wykrywanie wad w elemencie metalowym metodą magnetyczno-proszkową 167
Wykaz norm 167

10. TWORZYWA SZTUCZNE 168
10.1. PALNOŚĆ i TOKSYCZNOŚĆ 171
10.2. GROMADZENIE ŁADUNKÓW ELEKTROSTATYCZNYCH 175
Ćwiczenia laboratoryjne 180
XXXI. Badanie zdolności gromadzenia ładunków elektrostatycznych na powierzchni różnych rodzajów tworzyw sztucznych 180
Wykaz norm 181

11. POMIARY, BŁĘDY I ANALIZA STATYSTYCZNA WYNIKÓW 182
Ćwiczenia laboratoryjne 192
XXXII. Badanie cech technicznych elementów prefabrykowanych 192
Wykaz norm 194

BIBLIOGRAFIA 195