1.Właściwości mat. bud.(1)

Czynniki fund. Determinujące właściwości mat. Właściwości konstrukcyjne: do tych właś. należą: - gęstość , gęstość objęt. , różnego rodzaju wytrzymałości , odporność na starzenie , na uderzenia , twardość . Do właściwości użytkowych należą: nasiąkliwość , przewodność cieplna , izolacyjność , ścieralność , twardość , odporność na uderzenia i korozję. Aby mat. mogły spełniać swe funkcje w czasie eksploatacji bud. Muszą mieć pewne właś. - cechy tech. Sprawdzenie cech tech. na podstawie wymagań PN,BN gdzie są opisy wymaganych cech mat. i sposoby przepr. ich badań , znajomość cech mat. pozwala przewidzieć jego zachowanie w różnych warunkach atmosferycznych i pożarowych. Do budowy nie stosujemy: - mat. skracające okres eksplo. bud. , - mater. Oddziaływujące na zdrowie. Powinny być stosowane: -mater. o odp. wytrz. , - mater. zapewniające trwałość wymaganych cech wytrzy. podczas okresu eksploatacji. Badanie cech zewntrznych: -badanie makroskopowe i mikroskopowe (bada się kształt , dźwięk , barwę itd..)

Klasyfikacja mat. z uwagi na postać występowania i funkcji w bud. Funkcje w budowli: materiały ścienne , stropowe , dachowe , podłogowe itp. Postać występowania (zbliżone właściwości) - mat. mineralne (kamienie natu. mat. z przeróbki skał i żużli , kamienie sztuczne nie wypalane i wypalane , szkło) - metale i ich stopy (met. Żelazne , met. Lekkie , met. Ciężkie nieżelazne) - materiały organiczne (drewno , mat. drewnopochodne , tworzywa sztuczne i mat. bitumiczne)

Właściwości związane z masą i teksturą.

Gęstość - jest to masa jednostki objętości materiału V_a bez uwzględnienia porów , wyrażona w g/cm³ lub w kg/m³
gdzie: m - masa próbki ; V_a - objętość próbki bez porów. Pomiar gęstości wykonuje się za pomocą piktometru lub w objętościomierzu Le Chateliera , w którym dokładność pomiaru dla pomiaru dla praktyki budowlanej jest wystarczająca.

Gęstośc objętościowa -jest to masa jednostki objętości badanego materiału wysuszonego do stałej masy wraz ze znajdującymi się w nim porami
.

Gęstość nasypowa - jest to masa jednostki objętości materiałów sypkich w stanie luźnym. Do badań stosuje się objętościomierz o różnych pojemnościach naczyń pomiarowych.

Szczelnośc i porowatość - określa się stosunkiem gęstości objetościowej materiału do jego gęstości
Wartość szczelności oznacza , jaką część całkowitej objętości w procentach zajmuje masa badanego materiału bez porów. Porowatość p - materiału oznacza , jaką część całkowitej objętości w procentach stanowi objętość porów:

Właściwości związane z występowaniem wody.

Wilgotność - określa się stosunkiem masy wody zawartej w badanym materiale do jego masy w stanie suchym

Nasiąkliwość - jest to zdolność pochłaniania wody przez materiał przy ciśnieniu atmosferycznym i jest jednym z decydujących czynników świadczącym o przydatności materiałów do celów budowlanych. Nasiąkliwość zależy od szczelności materiału , rodzajów porów (otwarte lub zamknięte) oraz ich wielkości. Im większa szczelność i więcej zamkniętych porów , tym bardziej mat odporny jest na działanie czynników atmosferycznych. Nasiąkliwość: -wagowa , objętościowa , względna.

Nasiąkliwość wagowa - jest to stosunek masy wody pochłoniętej przez próbkę materiału o masie m_n, badanego pod ciśnieniem atmosferycznym , do masy próbki w stanie suchym m_s. Badania przeprowadza się na próbkach o kształcie prawidłowym lub nie, zbliżonym do sześcianu o boku 4-7 cm .
.

Nasiąkliwość objętościowa - określa się ją w % stosunkiem objętości wody pobranej przez badany materiał do objętości tego materiału w stanie suchym. Nasycenie próbek mat wodą może być wykonane przez zanurzenie w wodzie lub dodatkowo w procesie gotowania w ciągu 3h .

m_n - masa próbki nasycona woda bez gotowania m_s - wysuszona do stałej masy m_ng - nasyconej woda po gotowaniu V - objętość próbki.

Nasiąkliwość względna - stosunek nasiąkliwości objętościowej próbki po gotowaniu do jej porowatości i określa się ze wzoru

Sorpcja - jest zjawiskiem kompleksowym charakteryzującym się zdolnością pochłaniania przez materiał pewnego czynnika, np. pary wodnej znajdującej się w powietrzu. Rozróżniamy dwa rodzaje sorpcji: adsorpcję i absorpcję, zjawiska trudne często do rozdzielenia.Adsorpcja (pochłanianie powierzchniowe) jest zjawiskiem pochłaniania par pewnego czynnika (np. pary wodnej) przez powierzchnię materiału i jego pory, wywołane uderzeniami molekuł pary o powierzchnię materiału.

Właściwości mat. bud.(2)

(powstaje jak gdyby czasowe ich przyleganie do tej powierzchni). Adsorpcja jest zjawiskiem przenikania par pewnego czynnika w masę sorbentu. Jest to proces analogiczny do rozpuszczania gazów w cieczach.

Materiały organiczne cechuje większa sorpcyjność niż materiały nieorganiczne.

(powstaje jak gdyby czasowe ich przyleganie do tej powierzchni). Adsorpcja jest zjawiskiem przenikania par pewnego czynnika w masę sorbentu. Jest to proces analogiczny do rozpuszczania gazów w cieczach.Materiały organiczne cechuje większa sorpcyjność niż materiały nieorganiczne.

Higroskopijność - jest to zdolność szybkiego wchałniania z powietrza pary wodnej i pary cieczy. Dzięki tej właściwości wilgotność materiału jest zwykle większa od wilgotności otoczenia, materiały te bowiem zawierają zwilżalne kapilary, które łatwo nasycają się wilgocią (parą wodną). Temperatura oraz wilgotność względna materiału wpływają na stopień wchłaniania pary. Higroskopijność powoduje zmianę wymiarów lub postaci materiału (np. w cemencie, drewnie, gipsie itp.).

Kapilarność - jest to zjawisko polegające na tym, że zawilgocenie materiału następuje wskutek włoskowatego podciągania wody przez kapilary (naczynia włoskowate) przy zetknięciu się materiału z wodą lub inną cieczą. Kapilarność występuje szczególnie wyraźnie w materiałach o strukturze mikroporowatej z otwartymi porami.

Przesiąkliwość - jest rodzajem zawilgocenia występującym w materiale pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego. Zjawisko to obserwuje się np. w ścianach zbiorników na ciecze. Przesiąkliwość dla różnych materiałów jest różna. Stopień przesiąkliwości mierzy się ilością wody przechodzącej przez l cm2 próbki w ciągu jednej godziny przy stałym ciśnieniu. Wielkość ciśnienia wody, pod którego działaniem ma pracować dany materiał, jak również sposób przeprowadzania pomiarów, podają odpowiednie normy.

Stopień nasycenia - ma znaczenie dla materiałów podlegających działaniu mrozu
gdzie:

n_o- nasiąkliwość objętościowa , n_omax - nasiąkliwość obj po gotowaniu

Współczynnik rozmiękczenia jest to cecha charakteryzująca przydatnośc mat. w różnych warunkach wilgotniościowych.
gdzie:

r_n - wytrzymałość materiału nasyconego woda na ściskanie zgniatanie ; r_s - wytrzy. mat w stanie suchym (zginanie , ściskanie , zgniatanie) jeżeli
nie stosować w miejscach stale wilgotnych.

Zdolnoś odparowania - określa się czasem niezbędnym do wysuszenia nasyconego wilgocią materiału dla osiągnięcia stałej masy. Badanie w eksykatorze.

Właściwości związane ze zjawiskiem ciepła.

Zdolność odparowania - ww.

Infiltracja (przepuszczalność) - polega na przepuszczani powietrza lub gazu przez masę materiału , ma wpływ na naturalną wentylację pomieszczeń oraz na przenikanie dźwięków.

Rozszerzalność cieplna (rozszerzalność liniowa i rozsz. objętościowa) - pod wpływem zmian temp następuje zmiana wymiarów liniowych i objętościowych.

Przewodność cieplna - zdolnośc mat do przewodzenia ciepła od jednej powierzchni do drugiej (
-współczynnik przewodności cieplnej), określa ilość ciepła przechodzącą przez pow. 1m², przegrody grubości 1m w ciągu 1h. W założeniu różnicy temp. Obu pow. ściany równy 1^oC.

Pojemność cieplna - ilość ciepła Q jaką należy dostarczyć ciału aby je ogrzać od temp. t₁ do temp. t₂ jest proporcjonalna do masy m tego ciała i do różnicy temperatur
wzór:

Gdzie: c - ciepło właściwe

Ciepło właściwe - jest to ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1 kg tworzywa o 1^oC. Wzór:
, gdzie: m - masa mat [kg] , dQ - ilość ciepła potrzebna do ogrzania tego ciała od t do temp t +dt.

Żaroodporność - odporność materiału na działanie podwyższonej temp (50 -350 C), przy którym następujące po sobie w określonym porządku zmiany temp powtarzają się pokresowo.

Żarowytrzymałość - mat zachowuje pierwotne właś w wysokiej lub podwyższonej temp.

Zamrażanie (mrozoodporność) - zdolność materiału nasyconego wodą do przeciwstawiania się zniszczeniu struktury przy cyklicznym zamrażaniu i odmrażaniu, bez widocznych skutków rozsadzania go. Miara odporności na zamrażanie (próbka nie wykazuje rys , pęknięć, odłupań ,-ubytki masy nie są duże).

Skurcz - występuje przy oziębianiu materiałów org i nie organicznych. Występuje przy wysychaniu wilgotnego materiału lub przy twardnieniu betonu.

Właściwości związane z dźwiękiem.

Infiltracja - ww.

Właściwości mat. bud.(3)

Właściwości akustyczne - a) izolacyjne (mat izola chroni przed hałasem, przed przenikaniem dźwięków, odbija je z powrotem lub dodatkowo tłumi je wew warstwy przegrody b) dźwiękochłonne (mat dźwię pochłaniają dźwięki). Cechy fiz wpływające na właś akustyczne: gęstość obję, porowatość, zdolność tłumienia wew dźwięku, odpornośc akustyczna, odpornośc przepływowa warstwy mat, sztywnośc dynamiczna warstwy mat, moduł sprężystości (statyczny i dynamiczny), sprężystość ustroju.

Właściwości wytrzymałościowe i reologiczne.

Wytrz mechaniczna- opór stawiany przez mat przed zniszczeniem jego struktury pod działaniem obciążenia (wytrzymałość doraźna lub długotrwała)

Wytrz na ściskanie - badanie przeprowadza się na próbkach przeważnie o kształcie sześcianów lub prostopadłościanów ewentualnie walców, dla różnych mat są różne wymiary. Wzór:
gdzie:

P - siła zgniatająca próbkę [N], F - pow próbki [mm²]

Wytrz na rozciąganie - na próbkach o kształtach wg PN Wzór:
P - siła rozrywaj próbkę

F - powierzchnia próbki

Wytrz na zginanie - badania na beleczkach wg PN Wzór:
gdzie: N - moment zginający [Nmm] , W - wskaźnik wytrzymałości [mm³]

Sprężystość - zdolność ciała do przyjmowania pierwotnej postaci o tych samych wymiarach po usunięciu obciążenia, mimo że po obciążeniu zmieniało swój kształt (współczynnik sprężystości =E [Mpa]

Plastyczność - zdolność materiału do zachowania odkształceń, to jest zachowanie trwałych zmian w kształcie mimo usunięcia obciążenia.

Pełzanie - charakteryzuje się nie przerwanym wzrostem odkształceń plastycznych przy niezmiennym obciążeniu.Wielkośc pełzania zależy od; struktury , wieku mat , temp , czas działania obciążenia.

Relaksacja - zjawisko związane z pełzaniem (spadek wartości wewnętrznych naprężeń przy stałym odkształceniu.

Ciągliwość - charakteryzuje się tym , że materiały odkształcając się nie wykazują ziszczenia przy znaczych wartościach odkształceń plastycznych.

Kruchość - przeciwieństwo ciągliwości (nagłe zniszczenie bez wyraźnych odkształceń. Jest to stosunek wytrzymałości na rozrywanie do wytrz na ściskanie.

Twardość - odporność badanego mat na odkształcenie trwałe przy wciskaniu w niego ciała bardziej twardego (twardość minerałów określa się za pomocą skali Mohsa)

Ścieralność - bada się na tarczy Bohemego lub obracających się bębnów z próbkami materiałów.

Odporność na uderzenia - zdolność wytrzymywania nagłych uderzeń dynamicznych, miarą odporności na uderzenie równa się praca potrzebna do stłuczenia badanych elementów .

Właściwości związane z działaniem ognia.

Odporność ogniowa mat opiera się - zdolność opierania się wpływom wysokiej temp w czasie pożaru. Wpływ temp na: - zmiana struktury chem i fiz , - zmiana wytrzym mechaniczne , - zmiana kształtu i przewodzenia ciepła

Palność mat - podatność mat na zapalanie się pod wpływem zewnętrznego ognia lub podwyższonej temp. Podział: NIEPALNE: - niezapalne (przy ogniu lub podwyższonej temp nie zapala się, nie wydziela gazów lub par palnych - są to mat nieorganiczne.

- trudnozapalne (przy ogniu lub długotrwałym działaniu temp zapalają się. Gasną po usunięciu źródła ciepła). PALNE: - łatwozapalne (przy ogniu lub podwyższonej temp zapalają się wydzielając ciepło , gazy , pary palne)

Toksyczność - wydzielanie przez mat w podwyższonej temp szkodliwych gazów, oparów, dymów.

---