Właściwości

fizyczne

materiałów

budowlanych

GĘSTOŚĆ

Gęstość to masa jednostki materiału

bez uwzględniania porów wewnątrz
materiału, a więc w stanie zupełnej
szczelności.

GĘSTOŚĆ

=

m

s

V

,kg/m

3

m

s

– masa suchej

sproszkowanej próbki
materiału
V – objętość
sproszkowanej próbki
materiału

GĘSTOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA

Gęstość objętościowa to masa

jednostki objętości materiału wraz z
zawartymi w niej porami, czyli w stanie
naturalnym.

GĘSTOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA



0

=

m

s

V

0

,kg/ m

3

m

s

– masa suchej

sproszkowanej próbki
materiału
V

0

– objętość

sproszkowanej próbki
materiału wraz z
porami

ρ

ρ

0

BETON

ZWYKŁY

2,8

2,0-2,2

CEMENT

3,05-3,15

1,1-1,2

DREWNO

1,55

0,45-0,95

STYROPIAN

1,10

0,03

GĘSTOŚĆ NASYPOWA

Gęstość nasypowa to masa jednostki

objętościowej materiału sypkiego w
stanie luźnym.

SZCZELNOŚĆ

Szczelność określa jaką część

całkowitej objętości badanego
materiału zajmuje masa materiału bez
porów.

SZCZELNOŚĆ

S=



0



100,

ρ – gęstość
objętościowa
ρ

0

– gęstość

S – szczelność

POROWATOŚĆ

Porowatość określa jaka część

całkowitej objętości materiału stanowi
objętość porów.

POROWATOŚĆ

ρ – gęstość
objętościowa
ρ

0

– gęstość

S – szczelność

P=

−

0



100,

P=1−S100,

WILGOTNOŚĆ

Wilgotność to zawartość wody w

materiale, która znajduje się tam w
danej chwili.

WILGOTNOŚĆ

W=

m

w

−m

s

m

s

100,

m

w

– masa próbki w

stanie wilgotnym
m

s

– masa próbki w

stanie suchym

NASIĄKLIOŚĆ WAGOWA

Nasiąkliwość wagowa to zdolność

do pochłaniania wody przez materiał
przy ciśnieniu atmosferycznym.

Nasiąkliwość wagowa to stosunek

masy wchłoniętej wody do masy próbki
materiału suchego.

NASIĄKLIWOŚĆ

n

w

=

m

n

−m

s

m

s

100,

m

n

– masa próbki

nasyconej wodą
m

s

– masa próbki

suchej

NASIĄKLIWOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA

Nasiąkliwość objętościowa to

stosunek masy wchłoniętej wody do
objętości próbki materiału suchego.

NASIĄKLIWOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA

m

n

– masa próbki w

stanie wilgotnym
m

s

– masa próbki w

stanie suchym
V – objętość próbki
suchej

n

0

=

m

n

−m

s

V

100,

HIGROSKOPIJNOŚĆ

Higroskopijność to zdolność do

szybkiego wchłaniania przez materiał
pary wodnej z otaczającego powietrza.

PODCIĄGANIE KAPILARNE

H

k

=

2

np

r

w

H

k

– wysokość

kapilarnego
podciągania wody
[m]
σ

np

– napięcie

powierzchniowe
wody
γ

w

– ciężar

objętościowy wody
r – średnica kapilary

PRZESIĄKLIWOŚĆ

Przesiąkliwość to zawilgocenie

materiału pod wpływem wody pod
ciśnieniem.

STOPIEŃ NASYCENIA

Stopień nasycenia wyraża się

stosunkiem nasiąkliwości objętościowej
do porowatości materiału.

STOPIEŃ NASYCENIA

n=

n

0

P

n

0

– nasiąkliwość

P - porowatość

ZDOLNOŚĆ ODPAROWANIA

Zdolność odparowania określa czas,

który jest potrzebny do wysuszenia
materiału nasyconego wilgocią, do
osiągnięcia stałej masy.

PRZEPUSZCZALNOŚĆ GAZÓW

Przepuszczalność gazów jest
zaplanowaną właściwością materiałów
budowlanych do przepuszczania
powietrza i pary wodnej celem
naturalnej wentylacji.

MROZOODPORNOŚĆ

Mrozoodporność to przeciwstawianie
się materiału nasyconego wodą
niszczeniu jego struktury przy
wielokrotnych cyklach zamarzania i
odmarzania.

PROCENTOWA STRATA MASY

m

n

– masa próbki

materiału nasyconego
wodą przed badaniem
m

2

– masa próbki

materiału w stanie
nasycenia, po badaniu
m

s

– masa próbki

materiału w stanie
suchym

s=

m

n

−m

2

m

s

100

ODPORNOŚĆ NA ZAMRAŻANIE

R

cn1

– wytrzymałość na

ściskanie materiału w
stanie nasycenia wodą
przed badaniem
R

cn2

– wytrzymałość na

ściskanie materiału w
stanie nasycenia wodą
po badaniu

W

z

=

R

cn2

R

cn1

SKURCZ

Skurcz to zmiana objętości (w % obj.)
lub wymiarów liniowych (w mm/m)
materiału wilgotnego przy wysychaniu,
twardnieniu lub oziębianiu.

ODPORNOŚĆ NA KOROZJĘ

Korozja metalu to niezamierzone
procesy chemiczne lub
elektrochemiczne, zmieniające
niekorzystnie właściwości materiału i
przydatność funkcjonalną.

ODPORNOŚĆ NA STARZENIE

Przez starzenie materiału rozumie się
proces zmian właściwości w funkcji
czasu. Destrukcję wywołują czynniki
atmosferyczne.

ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA

Pod wpływem temperatury zmieniają
się wymiary materiału.

ROZSZERZALNOŚĆ LINIOWA α

Δl =

l

T

-

l

0

– przyrost

bezwzględny długości
próbki
l

0

– długość pierwotna

próbki
l

T

– długość próbki po

podgrzaniu o ΔT
ΔT – przyrost
temperatury, K

= 

l

l

0

 T

,1/ K

ROZSZERZALNOŚĆ

OBJĘTOŚCIOWA β

ΔV = V

T

-

V

0

– przyrost

bezwzględny objętości
próbki
V

0

– długość pierwotna

próbki
V

T

– długość próbki po

podgrzaniu o ΔT
ΔT – przyrost
temperatury, K

= 

T

V

0

 T

,1/ K

PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA

Przewodność cieplna to przewodzenie

przez materiał ciepła w wyniku różnicy

temperatur na przeciwległych jego

powierzchniach.

PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA

Q=

F  Tt

g

Q – ilość ciepła
potrzebna do ogrzania
materiału o 1 K
g – grubość materiału
F – powierzchnia
materiału
ΔT – różnica temperatur
powierzchni przegrody
l – czas przepływu ciepła

POJEMNOŚĆ CIEPLNA

Pojemnością cieplną nazywa się
zdolność do pochłaniania i
kumulowania ciepła przez materiał w
czasie jego ogrzewania.

POJEMNOŚĆ CIEPLNA

c – ciepło właściwe
ρ

0

- gęstość

objętościowa

v

c

=c

0

CIEPŁO WŁAŚCIWE

Ciepło właściwe wyraża się ilością
ciepła, jaka jest potrzebna do ogrzania
materiału o masie 1 kg o 1 K.

CIEPŁO WŁAŚCIWE

Q – ilość ciepła
potrzebna do ogrzania
materiału o 1 K
m – masa próbki
materiału
ΔT – T – T

0

– różnica

temperatur
T – temperatura po
ogrzaniu
T

0

– temperatura

początkowa

C=

Q

m T

ŻAROODPORNOŚĆ

Żaroodporność jest to odporność
materiału na działanie podwyższonej
temperatury (do 350

0

), powtarzającej

się cyklicznie.

ŻAROWYTRZYMAŁOŚĆ

Żarowytrzymałość jest to zdolność
materiału do zachowania w wysokiej
lub podwyższonej właściwości
wyjściowych.

ODPORNOŚĆ OGNIOWA

Odporność ogniowa to niepodatność
na niszczący wpływ ognia podczas jego
samorzutnego i niekontrolowanego
rozprzestrzeniania się na materiał, w
postaci zmian np. jego struktury,
kształtu czy wytrzymałości
mechanicznej.