1

1

WŁAŚCIWOŚCI

WŁAŚCIWOŚCI

FIZYCZNE

FIZYCZNE

2

2

GĘSTOŚĆ

GĘSTOŚĆ

Masa jednostki objętości materiału bez

Masa jednostki objętości materiału bez

uwzględnienia porów wewnątrz

uwzględnienia porów wewnątrz

materiału, a więc w stanie zupełnej

materiału, a więc w stanie zupełnej

szczelności

szczelności

gdzie: m- masa suchej próbki materiału,
V

a

– objętość próbki materiału bez porów

]

/

[

,

3

m

kg

V

m

a





3

3

GĘSTOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA

GĘSTOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA

(POZORNA)

(POZORNA)

Masa jednostki objętości materiału

Masa jednostki objętości materiału

wraz z zawartymi w niej porami (w

wraz z zawartymi w niej porami (w

stanie naturalnym)

stanie naturalnym)

gdzie: m- masa suchej próbki materiału,
V – objętość próbki materiału.

]

/

[

,

3

m

kg

V

m

o





4

4

5

5

Porównanie gęstości

Porównanie gęstości

różnych materiałów

różnych materiałów

budowlanych

budowlanych

6

6

GĘSTOŚĆ NASYPOWA

GĘSTOŚĆ NASYPOWA

Masa jednostki objętości materiału

Masa jednostki objętości materiału

sypkiego w stanie luźnym lub stanie

sypkiego w stanie luźnym lub stanie

zagęszczonym

zagęszczonym

gdzie: m- masa suchej próbki materiału,
V – objętość próbki materiału sypkiego wraz

z pustkami międzyziarnowymi.

]

/

[

,

3

m

kg

V

m

n





7

7

SZCZELNOŚĆ

SZCZELNOŚĆ

Wyraża procentową lub względną zawartość

Wyraża procentową lub względną zawartość

litej masy materiału bez porów w

litej masy materiału bez porów w

jednostce objętości

jednostce objętości

gdzie: 

o

- gęstość objętościowa (pozorna),

kg/m

3

 - gęstość, kg/m

3

[%]

,

100









o

s

]

[

, 







o

s

8

8

POROWATOŚĆ

POROWATOŚĆ

Wyraża jaką część całkowitej objętości

Wyraża jaką część całkowitej objętości

materiału stanowi objętość porów

materiału stanowi objętość porów

gdzie: 

o

- gęstość objętościowa (pozorna),

kg/m

3

 - gęstość, kg/m

3





[%]

,

100

1







s

p

[%]

,

100

1























o

s

9

9

10

10

SORPCJA

SORPCJA

Zjawisko związane ze zdolnością

Zjawisko związane ze zdolnością

materiału do pochłaniania pary

materiału do pochłaniania pary

wodnej z powietrza

wodnej z powietrza



adsorpcja

adsorpcja

– pochłanianie

– pochłanianie

powierzchniowe pary wodnej

powierzchniowe pary wodnej



absorpcja

absorpcja

– wnikanie pary wodnej

– wnikanie pary wodnej

w głąb materiału

w głąb materiału

11

11

WILGOTNOŚĆ

WILGOTNOŚĆ

Względna zawartość wody w materiale,

Względna zawartość wody w materiale,

będąca wynikiem stanu naturalnego

będąca wynikiem stanu naturalnego

materiału lub skutkiem działania

materiału lub skutkiem działania

czynników atmosferycznych lub

czynników atmosferycznych lub

eksploatacyjnych.

eksploatacyjnych.

gdzie: m

w

– masa próbki materiału w stanie

wilgotnym, kg

m

s

- masa próbki materiału w stanie wysuszonym

do stałej masy, kg

[%]

,

100







s

s

w

m

m

m

w

12

12

NASIĄKLIWOŚĆ

NASIĄKLIWOŚĆ

Względna ilość wody, jaką materiał

Względna ilość wody, jaką materiał

może maksymalnie wchłonąć i

może maksymalnie wchłonąć i

utrzymać. Jest maksymalną

utrzymać. Jest maksymalną

wilgotnością, jaką może osiągnąć

wilgotnością, jaką może osiągnąć

materiał.

materiał.

13

13

NASIĄKLIWOŚĆ MASOWA

NASIĄKLIWOŚĆ MASOWA

Określana jest stosunkiem wody

Określana jest stosunkiem wody

pobranej przez próbkę materiału o

pobranej przez próbkę materiału o

masie

masie

m

m

s

s

(w warunkach temperatury pokojowej

(w warunkach temperatury pokojowej

+20

+20





2

2





C i ciśnienia

C i ciśnienia

atmosferycznego) do masy próbki w

atmosferycznego) do masy próbki w

stanie wysuszonym

stanie wysuszonym

gdzie: m

n

– masa próbki materiału w stanie

nasycenia wodą, kg

m

s

- masa próbki materiału w stanie wysuszonym

do stałej masy, kg

[%]

,

100







s

s

n

m

m

m

n

m

14

14

NASIĄKLIWOŚĆ

NASIĄKLIWOŚĆ

OBJĘTOŚCIOWA

OBJĘTOŚCIOWA

Określana jest stosunkiem wody

Określana jest stosunkiem wody

pobranej przez próbkę materiału o

pobranej przez próbkę materiału o

masie

masie

m

m

s

s

(w warunkach temperatury pokojowej

(w warunkach temperatury pokojowej

+20

+20





2

2





C i ciśnienia

C i ciśnienia

atmosferycznego) do jego objętości w

atmosferycznego) do jego objętości w

stanie suchym

stanie suchym

V

V

gdzie: m

n

– masa próbki materiału w stanie

nasycenia wodą, kg

m

s

- masa próbki materiału w stanie wysuszonym

do stałej masy, kg

[%]

,

100







V

m

m

n

s

n

o

15

15

Między nasiąkliwością masową

Między nasiąkliwością masową

(wagową) i objętościową

(wagową) i objętościową

zachodzi następująca zależność:

zachodzi następująca zależność:





m

o

n

n 

16

16

17

17

HIGROSKOPIJNOŚĆ

HIGROSKOPIJNOŚĆ

Jest to zdolność szybkiego wchłaniania przez

Jest to zdolność szybkiego wchłaniania przez

materiał pary wodnej z otaczającego

materiał pary wodnej z otaczającego

powietrza; oznaczenie polega na

powietrza; oznaczenie polega na

umieszczeniu próbek w eksykatorze nad

umieszczeniu próbek w eksykatorze nad

wodą i przechowywaniu do ustalenia się ich

wodą i przechowywaniu do ustalenia się ich

stałej masy

stałej masy

gdzie: m

w

– masa próbki materiału zawilgoconego,

kg

m

s

- masa próbki materiału w stanie wysuszonym

do stałej masy, kg

[%]

,

100







s

s

w

m

m

m

H

18

18



Najbardziej higroskopijny materiał –

Najbardziej higroskopijny materiał –

chlorek wapnia

chlorek wapnia

Mało higroskopijne materiały:

Mało higroskopijne materiały:



Ceramika – 0,2 % przy wilg.wzgl.

Ceramika – 0,2 % przy wilg.wzgl.

70%

70%



Wyroby gipsowe – 0,2% przy

Wyroby gipsowe – 0,2% przy

wilg.wzgl. 65%; 1,5% przy wilg.wzgl.

wilg.wzgl. 65%; 1,5% przy wilg.wzgl.

100%

100%

19

19

KAPILARNOŚĆ

KAPILARNOŚĆ

Polega na podciąganiu cieczy przez

Polega na podciąganiu cieczy przez

włoskowate kanaliki kapilarne

włoskowate kanaliki kapilarne

materiału stykającego się z

materiału stykającego się z

cieczą; wykazują ją materiały o

cieczą; wykazują ją materiały o

strukturze porowatej z otwartymi

strukturze porowatej z otwartymi

i połączonymi ze sobą porami

i połączonymi ze sobą porami

oraz materiały sypkie (piasek)

oraz materiały sypkie (piasek)

20

20

PRZESIĄKLIWOŚĆ

PRZESIĄKLIWOŚĆ

Jest to zawilgocenie materiału pod

Jest to zawilgocenie materiału pod

wpływem cieczy (wody) pod

wpływem cieczy (wody) pod

ciśnieniem. Wyrażana jest ilością

ciśnieniem. Wyrażana jest ilością

wody w gramach, która w ciągu 1

wody w gramach, która w ciągu 1

godziny przenika przez

godziny przenika przez

1 cm

1 cm

2

2

powierzchni materiału przy

powierzchni materiału przy

stałym ciśnieniu. Ilość cieczy

stałym ciśnieniu. Ilość cieczy

przechodzącej zależy od szczelności

przechodzącej zależy od szczelności

materiału i rodzaju porowatości.

materiału i rodzaju porowatości.

21

21

PRZESIĄKLIWOŚĆ c.d.

PRZESIĄKLIWOŚĆ c.d.

Materiały szczelne nieprzesiąkliwe:

Materiały szczelne nieprzesiąkliwe:

szkło, metale, bitumy, tworzywa

szkło, metale, bitumy, tworzywa

sztuczne.

sztuczne.

Materiały o porowatości zamkniętej

Materiały o porowatości zamkniętej

nieprzesiąkliwe:

nieprzesiąkliwe:

kwarcyty, szkło

kwarcyty, szkło

piankowe

piankowe

22

22

Materiały o porowatości otwartej

Materiały o porowatości otwartej

(pory są ze sobą połączone):

(pory są ze sobą połączone):



mała przepuszczalność i duże

mała przepuszczalność i duże

podciąganie kapilarne w

podciąganie kapilarne w

przypadku porów małych

przypadku porów małych



duża przepuszczalność i małe

duża przepuszczalność i małe

podciąganie kapilarne w

podciąganie kapilarne w

przypadku porów dużych

przypadku porów dużych

23

23

STOPIEŃ NASYCENIA

STOPIEŃ NASYCENIA

Wyraża się stosunkiem

Wyraża się stosunkiem

nasiąkliwości objętościowej do

nasiąkliwości objętościowej do

porowatości materiału

porowatości materiału

24

24

SZYBKOŚĆ WYSYCHANIA

SZYBKOŚĆ WYSYCHANIA

Jest to zdolność wydzielania się wody z

Jest to zdolność wydzielania się wody z

materiału do otoczenia, zależnie od

materiału do otoczenia, zależnie od

wilgotności otoczenia, temperatury, ruchu

wilgotności otoczenia, temperatury, ruchu

powietrza. Wyraża się ilością wody (w %

powietrza. Wyraża się ilością wody (w %

masowych lub objętościowych), jaką wydziela

masowych lub objętościowych), jaką wydziela

materiał w ciągu 24 godzin w powietrzu o

materiał w ciągu 24 godzin w powietrzu o

temp. 20

temp. 20





C i wilgotności względnej 60%.

C i wilgotności względnej 60%.

25

25

PRZEPUSZCZALNOŚĆ PARY

PRZEPUSZCZALNOŚĆ PARY

WODNEJ

WODNEJ

Charakteryzuje dyfuzję pary wodnej

Charakteryzuje dyfuzję pary wodnej

przez materiał (potocznie

przez materiał (potocznie

„oddychanie ścian

„oddychanie ścian

”).

”).

Dyfuzją

Dyfuzją

pary

pary

wodnej

wodnej

nazywane jest

nazywane jest

przemieszczanie się cząsteczek pary

przemieszczanie się cząsteczek pary

wodnej przez przegrody w wyniku

wodnej przez przegrody w wyniku

występowania różnicy stężeń pary

występowania różnicy stężeń pary

wodnej po obu stronach przegrody.

wodnej po obu stronach przegrody.

26

26

PRZEPUSZCZALNOŚĆ PARY

PRZEPUSZCZALNOŚĆ PARY

WODNEJ c.d.

WODNEJ c.d.

Zdolność przenikania powietrza i

Zdolność przenikania powietrza i

pary wodnej przez materiały

pary wodnej przez materiały

budowlane ma znaczenie dla

budowlane ma znaczenie dla

naturalnej wentylacji. Zależy od

naturalnej wentylacji. Zależy od

rodzaju porowatości materiału i

rodzaju porowatości materiału i

stopnia jego zawilgocenia.

stopnia jego zawilgocenia.

27

27

PRZEPUSZCZALNOŚĆ PARY

PRZEPUSZCZALNOŚĆ PARY

WODNEJ c.d.

WODNEJ c.d.

Miarą paroprzepuszczalności jest

Miarą paroprzepuszczalności jest

masa pary wodnej, która przenika

masa pary wodnej, która przenika

(dyfunduje ) przez jednostkę

(dyfunduje ) przez jednostkę

powierzchni i grubości materiału w

powierzchni i grubości materiału w

jednostce czasu, przy jednostkowej

jednostce czasu, przy jednostkowej

różnicy ciśnień po jego obu

różnicy ciśnień po jego obu

stronach.

stronach.

28

28

WSPÓŁCZYNNIK

WSPÓŁCZYNNIK

PRZEPUSZCZALNOŚCI PARY

PRZEPUSZCZALNOŚCI PARY

WODNEJ

WODNEJ



































Pa

h

m

g

Pa

h

m

m

g

p

t

F

d

m

2



gdzie:

m – masa pary wodnej [g] przenikająca przez

warstwę materiału o powierzchni F [m

2

] w

czasie t [h]

d- grubość warstwy materiału [m]



p – różnica ciśnień występujących po obydwu

stronach warstwy materiału [Pa]

29

29

Przykładowe wartości współczynnika

Przykładowe wartości współczynnika

paroprzepuszczalności

paroprzepuszczalności





:

:



dla drewna

dla drewna

6,2

6,2





10

10

-5

-5

[g/(m

[g/(m





h

h





Pa)]

Pa)]



dla betonu zwykłego

dla betonu zwykłego

3

3





10

10

-5

-5

[g/(m

[g/(m





h

h





Pa)]

Pa)]



dla betonu komórkowego

dla betonu komórkowego

1,5

1,5





10

10

-4

-4

[g/(m

[g/(m





h

h





Pa)]

Pa)]



dla cegły ceramicznej

dla cegły ceramicznej

1

1





10

10

-4

-4

[g/(m

[g/(m





h

h





Pa)]

Pa)]

30

30

OPÓR DYFUZYJNY r

OPÓR DYFUZYJNY r

w

w

Jest to opór, jaki stawia parze wodnej

Jest to opór, jaki stawia parze wodnej

warstwa materiału o grubości

warstwa materiału o grubości

d

d

oraz

oraz

współczynniku paroprzepuszczalności

współczynniku paroprzepuszczalności























g

Pa

h

m

d

r

w

2



31

31

WSPÓŁCZYNNIK OPORU

WSPÓŁCZYNNIK OPORU

DYFUZYJNEGO

DYFUZYJNEGO





Jest to

Jest to

iloraz

iloraz

współczynnika

współczynnika

paroprzepuszczalności

paroprzepuszczalności

powietrza

powietrza

i

i

współczynnika paroprzepuszczalności warstwy

współczynnika paroprzepuszczalności warstwy

danego

danego

materiału

materiału

. Daje on porównanie

. Daje on porównanie

wielkości oporu dyfuzyjnego pary wodnej

wielkości oporu dyfuzyjnego pary wodnej

materiału w stosunku do warstwy nieruchomego

materiału w stosunku do warstwy nieruchomego

powietrza o takiej samej grubości i w tej samej

powietrza o takiej samej grubości i w tej samej

temperaturze (

temperaturze (

określa ile razy opór

określa ile razy opór

dyfuzyjny materiału jest większy od oporu

dyfuzyjny materiału jest większy od oporu

powietrza

powietrza

).

).

32

32

WSPÓŁCZYNNIK OPORU

WSPÓŁCZYNNIK OPORU

DYFUZYJNEGO

DYFUZYJNEGO





Cegła ceramiczna –

Cegła ceramiczna –

10

10

Beton komórkowy –

Beton komórkowy –

2,5

2,5

Tynk mineralny –

Tynk mineralny –

11

11

Tynk żywiczny (syntetyczny) -

Tynk żywiczny (syntetyczny) -

300

300

33

33

MROZOODPORNOŚĆ

MROZOODPORNOŚĆ

Jest to przeciwstawianie się

Jest to przeciwstawianie się

materiału nasyconego wodą

materiału nasyconego wodą

zniszczeniu jego struktury przy

zniszczeniu jego struktury przy

wielokrotnych naprzemiennych

wielokrotnych naprzemiennych

cyklach zamrażania i odmrażania.

cyklach zamrażania i odmrażania.

34

34

MROZOODPORNOŚĆ c.d.

MROZOODPORNOŚĆ c.d.

Podczas zamrażania woda w

Podczas zamrażania woda w

porach materiału zwiększa swoją

porach materiału zwiększa swoją

objętość o ok. 10%, wywołując

objętość o ok. 10%, wywołując

tym samym naprężenia mogące

tym samym naprężenia mogące

zniszczyć strukturę materiału.

zniszczyć strukturę materiału.

Wzrost objętości zależy od

Wzrost objętości zależy od

temperatury. Na rozmiar

temperatury. Na rozmiar

zjawiska ma wpływ: wielkość i

zjawiska ma wpływ: wielkość i

struktura porów, ich połączenie

struktura porów, ich połączenie

oraz stopień wypełnienia wodą.

oraz stopień wypełnienia wodą.

35

35

Oznaczenie mrozoodporności polega

Oznaczenie mrozoodporności polega

na:

na:



stwierdzeniu, czy nie nastąpiły w próbce

stwierdzeniu, czy nie nastąpiły w próbce

wykruszenia, odpryski, pęknięcia, rozwarstwienia,

wykruszenia, odpryski, pęknięcia, rozwarstwienia,

uszkodzenia naroży i krawędzi

uszkodzenia naroży i krawędzi



określeniu procentowej straty masy:

określeniu procentowej straty masy:



określeniu wsp. odporności na zamrażanie:

określeniu wsp. odporności na zamrażanie:

f

f

cn

cn

, f

, f

cz

cz

–

–

odpowiednio wytrzymałość na ściskanie próbki

odpowiednio wytrzymałość na ściskanie próbki

w stanie nasycenia przed badaniem o po badaniu

w stanie nasycenia przed badaniem o po badaniu

,%

100









n

z

n

m

m

m

m

cn

cz

z

f

f

W 

36

36

WODOSZCZELNOŚĆ

WODOSZCZELNOŚĆ

Polega na nie przepuszczaniu wody

Polega na nie przepuszczaniu wody

pod ciśnieniem. Wymaga

pod ciśnieniem. Wymaga

stosowania specjalnej aparatury

stosowania specjalnej aparatury

pomiarowej i bada się głównie dla

pomiarowej i bada się głównie dla

betonów.

betonów.

37

37

WSPÓŁCZYNNIK

WSPÓŁCZYNNIK

ROZMIĘKANIA

ROZMIĘKANIA

Charakteryzuje odporność materiału na

Charakteryzuje odporność materiału na

działanie wody. Określany jest

działanie wody. Określany jest

stosunkiem wytrzymałości na ściskanie

stosunkiem wytrzymałości na ściskanie

materiału nasyconego wodą do

materiału nasyconego wodą do

wytrzymałości materiału w stanie

wytrzymałości materiału w stanie

suchym:

suchym:

s

n

f

f

K 

Dla wyrobów gipsowych K=0,30÷0,40

38

38

SKURCZ i PĘCZNIENIE

SKURCZ i PĘCZNIENIE

SKURCZ

SKURCZ

- zmiana objętości (w % obj.)

- zmiana objętości (w % obj.)

lub wymiarów liniowych (w mm/m lub

lub wymiarów liniowych (w mm/m lub

‰

‰

) materiału wilgotnego przy

) materiału wilgotnego przy

wysychaniu (drewno, glina),

wysychaniu (drewno, glina),

twardnieniu (betony, zaprawy,

twardnieniu (betony, zaprawy,

kompozyty polimerowe) lub oziębianiu

kompozyty polimerowe) lub oziębianiu

(materiały organiczne i nieorganiczne).

(materiały organiczne i nieorganiczne).

PĘCZNIENIE

PĘCZNIENIE

– zjawisko odwrotne

– zjawisko odwrotne

39

39

Wartości skurczu

Wartości skurczu

twardnienia/utwardzania

twardnienia/utwardzania



zaprawy cementowe

zaprawy cementowe

do 1%

do 1%

(1 mm/m)

(1 mm/m)



beton cementowy

beton cementowy

0,2

0,2

÷

÷

0,5 mm/m

0,5 mm/m



żelbet

żelbet

0,2 mm/m

0,2 mm/m



epoksydowa mieszanki podłogowe

epoksydowa mieszanki podłogowe

1,3 mm/m

1,3 mm/m



kity epoksydowe

kity epoksydowe

0,5 mm/m

0,5 mm/m

40

40

CECHY ZWIĄZANE Z

CECHY ZWIĄZANE Z

WYMIANĄ CIEPŁA,

WYMIANĄ CIEPŁA,

ODDZIAŁYWANIEM

ODDZIAŁYWANIEM

TEMPERATURY

TEMPERATURY

41

41

PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA

PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA

Jest to zdolność do przewodzenia

Jest to zdolność do przewodzenia

ciepła (przepuszczania strumienia

ciepła (przepuszczania strumienia

energii cieplnej) od jednej

energii cieplnej) od jednej

powierzchni materiału do drugiej

powierzchni materiału do drugiej

w wyniku różnicy temperatur na

w wyniku różnicy temperatur na

tych powierzchniach.

tych powierzchniach.

42

42

WSPÓŁCZYNNIK

WSPÓŁCZYNNIK

PRZEWODNOŚCI CIEPLNEJ

PRZEWODNOŚCI CIEPLNEJ





Oznacza ilość ciepła Q w dżulach

Oznacza ilość ciepła Q w dżulach

przepływającą przez powierzchnię F =

przepływającą przez powierzchnię F =

1m

1m

2

2

materiału o grubości b=1m w

materiału o grubości b=1m w

ciągu czasu

ciągu czasu





=1h przy różnicy

=1h przy różnicy

temperatur obu powierzchni

temperatur obu powierzchni





t=1 K:

t=1 K:





















K

m

W

t

F

b

Q





43

43

Wartość współczynnika

Wartość współczynnika





zależy

zależy

od:

od:



wielkości i struktury porów w

wielkości i struktury porów w

materiale

materiale



temperatury

temperatury



wilgotności materiału

wilgotności materiału



kierunku przepływu strumienia ciepła

kierunku przepływu strumienia ciepła

(dla materiałów anizotropowych)

(dla materiałów anizotropowych)

44

44

45

45

Drewno sosnowe równolegle do

Drewno sosnowe równolegle do

włókien*

włókien*





= 0,35 W/(mK)

= 0,35 W/(mK)

Drewno sosnowe prostopadle do

Drewno sosnowe prostopadle do

włókien*

włókien*





= 0,15 W/(mK)

= 0,15 W/(mK)

*w warunkach suchych

*w warunkach suchych

46

46

CIEPŁO WŁAŚCIWE

CIEPŁO WŁAŚCIWE

Jest to ilość ciepła potrzebna do

Jest to ilość ciepła potrzebna do

ogrzania materiału o masie m=1 kg o

ogrzania materiału o masie m=1 kg o





t=1 K.

t=1 K.





















K

kg

J

t

m

Q

c

47

47

Ciepło właściwe charakteryzuje

Ciepło właściwe charakteryzuje

materiał w zakresie jego

materiał w zakresie jego

zdolności do akumulowania

zdolności do akumulowania

ciepła w czasie ogrzewania. Im

ciepła w czasie ogrzewania. Im

większa wartość

większa wartość

c

c

, tym więcej

, tym więcej

ciepła może on w sobie

ciepła może on w sobie

zmagazynować w czasie

zmagazynować w czasie

ogrzewania i tym dłużej

ogrzewania i tym dłużej

przechowuje je po przerwaniu

przechowuje je po przerwaniu

ogrzewania.

ogrzewania.

48

48

49

49

POJEMNOŚĆ CIEPLNA

POJEMNOŚĆ CIEPLNA

Jest to zdolność do pochłaniania i

Jest to zdolność do pochłaniania i

kumulowania ciepła przez materiał w

kumulowania ciepła przez materiał w

czasie jego ogrzewania. Miarą jej jest

czasie jego ogrzewania. Miarą jej jest

ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1 m

ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1 m

3

3

materiału

materiału

o

o





t=1 K.

t=1 K.

gdzie:

gdzie:

c – ciepło właścowe, J/(kg

c – ciepło właścowe, J/(kg





K)

K)





o

o

– gęstość objętościowa, kg/m

– gęstość objętościowa, kg/m

3

3















K

m

J

c

V

o

c

3



50

50

POJEMNOŚĆ CIEPLNA

POJEMNOŚĆ CIEPLNA

c.d.

c.d.

Charakteryzuje ona stabilność cieplną przegrody

Charakteryzuje ona stabilność cieplną przegrody

budowlanej wykonanej z danego materiału.

budowlanej wykonanej z danego materiału.

Zdolność materiału do utrzymywania

Zdolność materiału do utrzymywania

względnie stałej temp. powierzchni przy

względnie stałej temp. powierzchni przy

zmianach temp. otoczenia nazywana jest też

zmianach temp. otoczenia nazywana jest też

akumulacją ciepła

akumulacją ciepła

. Zdolność

. Zdolność

utrzymywania ciepła jest cechą pozytywną,

utrzymywania ciepła jest cechą pozytywną,

ponieważ pozwala wyrównać skutki szybkich

ponieważ pozwala wyrównać skutki szybkich

zmian temp., wpływając na utrzymanie w

zmian temp., wpływając na utrzymanie w

pomieszczeniu korzystnego mikroklimatu.

pomieszczeniu korzystnego mikroklimatu.

Dobowe wahania temp. w pomieszczeniach nie

Dobowe wahania temp. w pomieszczeniach nie

powinny przekraczać

powinny przekraczać

6

6





C.

C.

51

51

ROZSZERZALNOŚĆ

ROZSZERZALNOŚĆ

CIEPLNA

CIEPLNA

Jest to zmiana wymiarów materiałów pod

Jest to zmiana wymiarów materiałów pod

wpływem zmian temperatury.

wpływem zmian temperatury.

Zmiany wymiarów liniowych określa

Zmiany wymiarów liniowych określa

współczynnik rozszerzalności

współczynnik rozszerzalności

liniowej

liniowej





Zmiany objętości określa

Zmiany objętości określa

współczynnik

współczynnik

rozszerzalności objętościowej

rozszerzalności objętościowej





52

52

Współczynnik rozszerzalności

Współczynnik rozszerzalności

liniowej

liniowej





jest to przyrost względny

jest to przyrost względny

długości materiału przy ogrzaniu o 1

długości materiału przy ogrzaniu o 1

K:

K:

gdzie:

gdzie:





l – przyrost bezwzględny długości próbki, m

l – przyrost bezwzględny długości próbki, m

l

l

o

o

– długość pierwotna próbki materiału, m

– długość pierwotna próbki materiału, m





T – przyrost temperatury, K

T – przyrost temperatury, K

















K

T

l

l

o

1



53

53

Współczynnik rozszerzalności

Współczynnik rozszerzalności

objętościowej

objętościowej









jest to przyrost

jest to przyrost

względny objętości materiału przy

względny objętości materiału przy

ogrzaniu o 1 K:

ogrzaniu o 1 K:

gdzie:

gdzie:





V – przyrost bezwzględny objętości próbki, m

V – przyrost bezwzględny objętości próbki, m

3

3

V

V

o

o

– objętość pierwotna próbki materiału, m

– objętość pierwotna próbki materiału, m

3

3





T – przyrost temperatury, K

T – przyrost temperatury, K

















K

T

V

V

o

1



54

54

W przypadku ciał izotropowych

W przypadku ciał izotropowych

istnieje przybliżona zależność

istnieje przybliżona zależność

między współczynnikiem

między współczynnikiem

rozszerzalności liniowej i

rozszerzalności liniowej i

objętościowej:

objętościowej:







3

55

55

56

56

PALNOŚĆ

PALNOŚĆ

Określa podatność materiału do

Określa podatność materiału do

zapalania się pod wpływem działania

zapalania się pod wpływem działania

ognia lub wysokiej temperatury oraz

ognia lub wysokiej temperatury oraz

zdolność tego materiału do spalania.

zdolność tego materiału do spalania.

57

57

W zależności od zachowania się

W zależności od zachowania się

materiałów w czasie badania w piecu

materiałów w czasie badania w piecu

probierczym wyróżnia się:

probierczym wyróżnia się:



materiały niepalne –

materiały niepalne –

pod wpływem

pod wpływem

płomienia lub wysokiej temperatury nie

płomienia lub wysokiej temperatury nie

zapalają się płomieniem, nie tlą się, nie

zapalają się płomieniem, nie tlą się, nie

wydzielają gazów palnych ani par

wydzielają gazów palnych ani par

(materiały pochodzenia mineralnego

(materiały pochodzenia mineralnego

takie jak: beton, zaprawy, gips,

takie jak: beton, zaprawy, gips,

ceramika, szkło, kamienie, wyroby z

ceramika, szkło, kamienie, wyroby z

wełny mineralnej)

wełny mineralnej)

58

58



materiały palne –

materiały palne –

rozpalają się

rozpalają się

płomieniem lub tlą się, nawet po

płomieniem lub tlą się, nawet po

usunięciu źródła płomienia (drewno,

usunięciu źródła płomienia (drewno,

płyty pilśniowe porowate, lepiszcza

płyty pilśniowe porowate, lepiszcza

bitumiczne, papy; w grupie tej

bitumiczne, papy; w grupie tej

wyróżnia się:

wyróżnia się:

59

59



materiały trudno zapalne

materiały trudno zapalne

– pod wpływem

– pod wpływem

płomienia lub wysokiej temperatury z trudem

płomienia lub wysokiej temperatury z trudem

zapalają się płomieniem, po usunięciu

zapalają się płomieniem, po usunięciu

płomienia materiał przestaje się palić

płomienia materiał przestaje się palić

(drewno impregnowane, płyty wiórowo-

(drewno impregnowane, płyty wiórowo-

cementowe, płyty pilśniowe twarde, betony

cementowe, płyty pilśniowe twarde, betony

asfaltowe)

asfaltowe)



materiały łatwo zapalne –

materiały łatwo zapalne –

podczas

podczas

badania zapalają się płomieniem i palą nadal

badania zapalają się płomieniem i palą nadal

również po usunięciu źródła ciepła (drewno,

również po usunięciu źródła ciepła (drewno,

lepiszcza bitumiczne, płyty pilśniowe

lepiszcza bitumiczne, płyty pilśniowe

porowate, pianka poliuretanowa, polistyren,

porowate, pianka poliuretanowa, polistyren,

polietylen)

polietylen)

60

60

W PN-EN 13501-1:2004 podano zasady

W PN-EN 13501-1:2004 podano zasady

klasyfikacji w zakresie reakcji na

klasyfikacji w zakresie reakcji na

ogień dla wszystkich wyrobów

ogień dla wszystkich wyrobów

budowlanych, łącznie z wyrobami

budowlanych, łącznie z wyrobami

wbudowanymi w elementy

wbudowanymi w elementy

budowlane.

budowlane.

Tabela zawiera wykaz klas

Tabela zawiera wykaz klas

podstawowych oraz dodatkowych i

podstawowych oraz dodatkowych i

określenia podstawowe oraz

określenia podstawowe oraz

uzupełniające

uzupełniające

61

61

Określenia

Określenia

Klasy

Klasy

podstawow

podstawow

e

e

uzupełniają

uzupełniają

ce

ce

podstawo

podstawo

wa

wa

dodatkowe

dodatkowe

w zakresie

w zakresie

wydzielania

wydzielania

dymu

dymu

występowania

występowania

płonących kropli

płonących kropli

Niepalne

Niepalne

-

-

A1

A1

-

-

-

-

A2

A2

D0

D0

Niezapalne

Niezapalne

-

-

s1,s2,s3

s1,s2,s3

d1,d2

d1,d2

B

B

Trudno

Trudno

-

-

C

C

d0,d1,d2

d0,d1,d2

zapalne

zapalne

D

D

s1

s1

Łatwo

Łatwo

-

-

s2,s3

s2,s3

zapalne

zapalne

E

E

-

-

Niekapiące

Niekapiące

A1

A1

A2,B,C,D

A2,B,C,D

s1,s2,s3

s1,s2,s3

d0

d0

-

-

Samozapal

Samozapal

ne

ne

min. E

min. E

-

-

-

-

-

-

Intensywni

Intensywni

e

e

A2,B,C,D

A2,B,C,D

s3

s3

d0,d1,d2

d0,d1,d2

dymiące

dymiące

E

E

-

-

d2

d2

-

-

F

F

łatwo

łatwo

zapalne,

zapalne,

kapiące, silnie

kapiące, silnie

dymiące

dymiące

62

62

OGNIOODPORNOŚĆ

OGNIOODPORNOŚĆ

Ognioodpornością lub reakcją na ogień

Ognioodpornością lub reakcją na ogień

nazywamy cechę wyrobu

nazywamy cechę wyrobu

charakteryzującą się brakiem

charakteryzującą się brakiem

niszczącego wpływu ognia w czasie

niszczącego wpływu ognia w czasie

pożaru.

pożaru.

Niszczący wpływ pożaru objawia się

Niszczący wpływ pożaru objawia się

zmianami struktury, cech

zmianami struktury, cech

wytrzymałościowych, kształtu itp.

wytrzymałościowych, kształtu itp.

63

63

Wg normy

Wg normy

PN-B-02851-1:1997

PN-B-02851-1:1997

„

„

Ochrona przeciwpożarowa budynków -- Badania

Ochrona przeciwpożarowa budynków -- Badania

odporności ogniowej elementów budynków -

odporności ogniowej elementów budynków -

Wymagania ogólne i klasyfikacja

Wymagania ogólne i klasyfikacja

”

”

wyróżnia się

wyróżnia się

siedem klas odporności ogniowej:

siedem klas odporności ogniowej:



Klasa

Klasa

F 0

F 0

– oznacza odporność

– oznacza odporność

ogniową poniżej 15 min, t

ogniową poniżej 15 min, t

F

F

< 15

< 15

(większość tworzyw sztucznych)

(większość tworzyw sztucznych)



Klasa

Klasa

F 0,25

F 0,25

– dla 15

– dla 15





t

t

F

F

< 30, tj.

< 30, tj.

odporność ogniowa min. 15 min, ale

odporność ogniowa min. 15 min, ale

nie więcej niż 30 min (drewno,

nie więcej niż 30 min (drewno,

niektóre tworzywa sztuczne)

niektóre tworzywa sztuczne)

64

64



Klasa

Klasa

F 0,5

F 0,5

– dla 30

– dla 30





t

t

F

F

< 60

< 60

(marmury, drewno dębowe, blacha)

(marmury, drewno dębowe, blacha)



Klasa

Klasa

F 1

F 1

– dla 60

– dla 60





t

t

F

F

< 90 (granit

< 90 (granit

średnioziarnisty, pustaki szklane)

średnioziarnisty, pustaki szklane)



Klasa

Klasa

F 1,5

F 1,5

– dla 90

– dla 90





t

t

F

F

< 120 (bazalt,

< 120 (bazalt,

cegła dziurawka, gips, szkło zbrojone)

cegła dziurawka, gips, szkło zbrojone)



Klasa

Klasa

F 2

F 2

– dla 120

– dla 120





t

t

F

F

< 240 (granit

< 240 (granit

drobnoziarnisty, cegła ceramiczna,

drobnoziarnisty, cegła ceramiczna,

zaprawy cementowe)

zaprawy cementowe)



Klasa

Klasa

F 4

F 4

– dla 240

– dla 240





t

t

F

F

(ceramika

(ceramika

spieczona, piasek kwarcowy, kwarcyty,

spieczona, piasek kwarcowy, kwarcyty,

tynki chlorytowe)

tynki chlorytowe)

65

65

ROZPRZESTRZENIANIE

ROZPRZESTRZENIANIE

OGNIA

OGNIA

W zależności od użytych materiałów i

W zależności od użytych materiałów i

zastosowanych technik łączenia

zastosowanych technik łączenia

elementy budowli klasyfikuje się pod

elementy budowli klasyfikuje się pod

względem stopnia rozprzestrzeniania

względem stopnia rozprzestrzeniania

ognia:

ognia:



nie rozprzestrzeniające ognia

nie rozprzestrzeniające ognia

(stopień 1) – w obszarze działania

(stopień 1) – w obszarze działania

źródła ognia mogą ulec spalaniu,

źródła ognia mogą ulec spalaniu,

poza tym obszarem nie ulegają

poza tym obszarem nie ulegają

spalaniu

spalaniu

66

66



słabo rozprzestrzeniające ogień

słabo rozprzestrzeniające ogień

(stopień 2) – mogą ulec spalaniu

(stopień 2) – mogą ulec spalaniu

poza obszarem działania źródła

poza obszarem działania źródła

ognia w zakresie określonym w

ognia w zakresie określonym w

kryteriach oceny badania

kryteriach oceny badania



silnie rozprzestrzeniające ogień

silnie rozprzestrzeniające ogień

(stopień 3) - mogą ulec spalaniu

(stopień 3) - mogą ulec spalaniu

poza obszarem działania źródła

poza obszarem działania źródła

ognia poza zakresem określonym w

ognia poza zakresem określonym w

kryteriach oceny badania

kryteriach oceny badania

67

67

OGNIOTRWAŁOŚĆ

OGNIOTRWAŁOŚĆ

Jest to zdolność materiału do

Jest to zdolność materiału do

zachowania kształtu i posiadanych

zachowania kształtu i posiadanych

właściwości w czasie długotrwałego

właściwości w czasie długotrwałego

działania wysokiej temperatury.

działania wysokiej temperatury.

Ogniotrwałe materiały wytrzymują

Ogniotrwałe materiały wytrzymują

długotrwałe działanie temperatury

długotrwałe działanie temperatury

powyżej 1580

powyżej 1580





C bez odkształceń i

C bez odkształceń i

zniszczeń.

zniszczeń.

68

68

WŁAŚCIWOŚCI

WŁAŚCIWOŚCI

AKUSTYCZNE

AKUSTYCZNE

Jest to odporność materiału na

Jest to odporność materiału na

przenikanie przez materiał energii

przenikanie przez materiał energii

akustycznej w przypadku pobudzenia

akustycznej w przypadku pobudzenia

go do drgań dźwiękiem powietrznym

go do drgań dźwiękiem powietrznym

lub w sposób mechaniczny. Materiały

lub w sposób mechaniczny. Materiały

mogą odbijać fale dźwiękowe,

mogą odbijać fale dźwiękowe,

rozprzestrzeniać je albo pochłaniać.

rozprzestrzeniać je albo pochłaniać.

69

69

Miarą tego zjawiska jest

Miarą tego zjawiska jest

współczynnik pochłaniania

współczynnik pochłaniania

dźwięku

dźwięku





s

s

– stosunek natężenia

– stosunek natężenia

dźwięku fali pochłoniętej (czyli

dźwięku fali pochłoniętej (czyli

energii pochłoniętej przez materiał)

energii pochłoniętej przez materiał)

do natężenia dźwięku fali padającej

do natężenia dźwięku fali padającej

na materiał (energii padającej).

na materiał (energii padającej).

Zależy od struktury materiału,

Zależy od struktury materiału,

gęstości pozornej, sprężystości,

gęstości pozornej, sprężystości,

rozwinięcia powierzchni, sposobu

rozwinięcia powierzchni, sposobu

przymocowania do przegrody.

przymocowania do przegrody.

70

70

71

71

RADIOAKTYWNOŚĆ

RADIOAKTYWNOŚĆ

NATURALNA

NATURALNA

Badania kontrolne polegają na

Badania kontrolne polegają na

oznaczeniu:

oznaczeniu:



S

S

K

K

– stężenia potasu

– stężenia potasu

40

40

K

K



S

S

Ra

Ra

– stężenia radu

– stężenia radu

226

226

Ra

Ra



S

S

Th

Th

– stężenia toru

– stężenia toru

232

232

Th

Th

72

72

Do oceny materiału przyjęto dwa

Do oceny materiału przyjęto dwa

współczynniki kwalifikacyjne f

współczynniki kwalifikacyjne f

1

1

i

i

f

f

2

2

[Bq/kg]:

[Bq/kg]:

f

f

1

1

=

=

0,00027S

0,00027S

K

K

+0,0027S

+0,0027S

Ra

Ra

+0,0043S

+0,0043S

Th

Th

f

f

2

2

= S

= S

Ra

Ra

73

73

1.

1.

Dla surowców i materiałów budowlanych

Dla surowców i materiałów budowlanych

stosowanych w budynkach

stosowanych w budynkach

przeznaczonych na pobyt ludzi lub

przeznaczonych na pobyt ludzi lub

inwentarza żywego:

inwentarza żywego:

f

f

1

1





1,2 Bq/kg i f

1,2 Bq/kg i f

2

2





240

240

Bq/kg

Bq/kg

2.

2.

Dla odpadów przemysłowych

Dla odpadów przemysłowych

stosowanych w naziemnych obiektach

stosowanych w naziemnych obiektach

budowlanych wznoszonych na terenach

budowlanych wznoszonych na terenach

zabudowanych oraz do niwelacji takich

zabudowanych oraz do niwelacji takich

terenów:

terenów:

f

f

1

1





2,4 Bq/kg i f

2,4 Bq/kg i f

2

2





480 Bq/kg

480 Bq/kg

74

74

3.

3.

Dla odpadów przemysłowych stosowanych

Dla odpadów przemysłowych stosowanych

w częściach naziemnych obiektów

w częściach naziemnych obiektów

budowlanych nie wymienionych w p. 2 i

budowlanych nie wymienionych w p. 2 i

niwelacji terenów nie wymienionych w p. 2:

niwelacji terenów nie wymienionych w p. 2:

f

f

1

1





4,2 Bq/kg i f

4,2 Bq/kg i f

2

2





1200 Bq/kg

1200 Bq/kg

4.

4.

Dla odpadów przemysłowych stosowanych

Dla odpadów przemysłowych stosowanych

w częściach podziemnych obiektów

w częściach podziemnych obiektów

budowlanych z p. 3 oraz w budowlach

budowlanych z p. 3 oraz w budowlach

podziemnych (tunele kolejowe i drogowe):

podziemnych (tunele kolejowe i drogowe):

f

f

1

1





8,4 Bq/kg i f

8,4 Bq/kg i f

2

2





2400 Bq/kg

2400 Bq/kg

75

75

ODPORNOŚĆ NA

ODPORNOŚĆ NA

STARZENIE

STARZENIE

Starzenie – proces zmian właściwości

Starzenie – proces zmian właściwości

w funkcji czasu. Destrukcję wywołują

w funkcji czasu. Destrukcję wywołują

czynniki atmosferyczne, np. ciepło,

czynniki atmosferyczne, np. ciepło,

światło, powietrze, promieniowanie

światło, powietrze, promieniowanie

ultrafioletowe.

ultrafioletowe.

76

76

WŁAŚCIWOŚCI

WŁAŚCIWOŚCI

MECHANICZNE

MECHANICZNE

77

77

WYTZRYMAŁOŚĆ

WYTZRYMAŁOŚĆ

Jest to opór jaki stawia materiał

Jest to opór jaki stawia materiał

niszczącemu działaniu naprężeń

niszczącemu działaniu naprężeń

wywołanych siłami zewnętrznymi, tj.

wywołanych siłami zewnętrznymi, tj.

obciążeniami typu mechanicznego ,

obciążeniami typu mechanicznego ,

także z uwzględnieniem wpływu

także z uwzględnieniem wpływu

temperatury, czynników

temperatury, czynników

atmosferycznych. Siły mogą być

atmosferycznych. Siły mogą być

statyczne bądź dynamiczne.

statyczne bądź dynamiczne.

78

78

Przyłożona do materiału siła

Przyłożona do materiału siła

(obciążenie) wywołuje w nim

(obciążenie) wywołuje w nim

naprężenia i odkształcenia.

naprężenia i odkształcenia.

NAPRĘŻENIE

NAPRĘŻENIE

oznacza

oznacza

intensywność

intensywność

reakcji siły w każdym punkcie ciała,

reakcji siły w każdym punkcie ciała,

wywołaną przyłożoną siłą.

wywołaną przyłożoną siłą.

ODKSZTAŁCENIE

ODKSZTAŁCENIE

oznacza

oznacza

zmianę

zmianę

kształtu lub wymiarów ciała

kształtu lub wymiarów ciała

wywołaną naprężeniami

wywołaną naprężeniami

79

79

Schemat odkształceń krystalicznego ciała

stałego pod wpływem naprężeń

powstających w materiale w wyniku

oddziaływania obciążeń zewnętrznych o

różnym charakterze

80

80

NAPRĘŻENIE

NAPRĘŻENIE

jest to obciążenie

jest to obciążenie

przypadające na jednostkę

przypadające na jednostkę

powierzchni.

powierzchni.

A

P





P – siła rozciągająca osiowo
próbkę, N
A – pole powierzchni rozciąganego
przekroju próbki, m

2

 - naprężenie, Pa

81

81

WYTZRYMAŁOŚĆ na

WYTZRYMAŁOŚĆ na

ROZCIĄGANIE

ROZCIĄGANIE

Jest to maksymalne naprężenie

Jest to maksymalne naprężenie

rozciągające jakie może przenieść

rozciągające jakie może przenieść

dany materiał.

dany materiał.

P – maksymalna niszcząca siła rozciągająca,

P – maksymalna niszcząca siła rozciągająca,

N

N

A – pole przekroju materiału przed

A – pole przekroju materiału przed

przyłożeniem siły, mm

przyłożeniem siły, mm

2

2





MPa

A

P

f

r



82

82

WYTZRYMAŁOŚĆ na

WYTZRYMAŁOŚĆ na

ŚCISKANIE

ŚCISKANIE

Jest to maksymalne naprężenie

Jest to maksymalne naprężenie

ściskające jakie może przenieść dany

ściskające jakie może przenieść dany

materiał.

materiał.

P – maksymalna niszcząca siła ściskająca, N

P – maksymalna niszcząca siła ściskająca, N

A – pole przekroju materiału przed

A – pole przekroju materiału przed

przyłożeniem siły, mm

przyłożeniem siły, mm

2

2





MPa

A

P

f

c



83

83

Odkształcenie próbek podczas badania

wytrzymałości na ściskanie

84

84

Wartości wytrzymałości na ściskanie i

rozciąganie niektórych materiałów

budowlanych

85

85

WYTZRYMAŁOŚĆ na

WYTZRYMAŁOŚĆ na

ZGINANIE

ZGINANIE

Jest to maksymalne naprężenie,

Jest to maksymalne naprężenie,

jakie może przenieść materiał

jakie może przenieść materiał

poddany zginaniu.

poddany zginaniu.

M – maksymalny moment zginający,

M – maksymalny moment zginający,

N

N





mm

mm

W – wskaźnik wytrzymałości przekroju

W – wskaźnik wytrzymałości przekroju

poprzecznego próbki, mm

poprzecznego próbki, mm

3

3





MPa

W

M

f

z



86

86

ZALEŻNOŚĆ

ZALEŻNOŚĆ

NAPRĘŻENIA

NAPRĘŻENIA





-

-

ODKSZTAŁCENIA

ODKSZTAŁCENIA





87

87

Zależność naprężenie  - odkształcenie  dla:
a)stopu aluminium (bez wyraźnej granicy

plastyczności

b)stali (z wyraźną granicą plastyczności
c)Szkła (materiał kruchy)

88

88

Między punktem 0 i A – stan sprężystości

(odkształcenie sprężyste)

Powyżej punktu A (

granica sprężystości

)

odkształcenie trwałe

W punkcie C szybkie zniszczenie materiału,

prowadzące do zerwania próbki Z

89

89

Jest to zdolność materiału do

Jest to zdolność materiału do

przyjmowania początkowego kształtu

przyjmowania początkowego kształtu

po usunięciu obciążenia, które

po usunięciu obciążenia, które

wywołało to odkształcenie. Materiał

wywołało to odkształcenie. Materiał

jest sprężysty, gdy odkształcenie

jest sprężysty, gdy odkształcenie

wywołane w nim znika całkowicie po

wywołane w nim znika całkowicie po

usunięciu siły, która je spowodowała.

usunięciu siły, która je spowodowała.

SPRĘŻYSTOŚĆ

SPRĘŻYSTOŚĆ

90

90

Jest to zdolność materiału do zachowania

Jest to zdolność materiału do zachowania

trwałych odkształceń, tzn. zachowania

trwałych odkształceń, tzn. zachowania

zmian kształtów i rozmiarów po usunięciu

zmian kształtów i rozmiarów po usunięciu

sił, które te odkształcenia spowodowały.

sił, które te odkształcenia spowodowały.

Odkształcenie jest skutkiem trwałego

Odkształcenie jest skutkiem trwałego

przemieszczenia atomów w materiale.

przemieszczenia atomów w materiale.

Następuje po przekroczeniu naprężenia

Następuje po przekroczeniu naprężenia

zwanego

zwanego

granicą plastyczności.

granicą plastyczności.

PLASTYCZNOŚĆ

PLASTYCZNOŚĆ

91

91

R

R

H

H

– granica proporcjonalności

– granica proporcjonalności

R

R

S

S

– granica sprężystości

– granica sprężystości

R

R

pl

pl

– granica plastyczności

– granica plastyczności

R

R

r

r

– wytrzymałość na rozciąganie

– wytrzymałość na rozciąganie



s

– odkształcenie

sprężyste



pl

– odkształcenie

plastyczne

92

92

Jest to podstawowy parametr opisujący

Jest to podstawowy parametr opisujący

odkształcalność materiału w zakresie

odkształcalność materiału w zakresie

jego sprężystości. Jest określany

jego sprężystości. Jest określany

stosunkiem przyrostu naprężeń

stosunkiem przyrostu naprężeń





do

do

wywołanego nim przyrostu

wywołanego nim przyrostu

odkształceń

odkształceń





MODUŁ SPRĘŻYSTOŚCI

MODUŁ SPRĘŻYSTOŚCI





MPa

E







93

93

W sensie geometrycznym moduł

W sensie geometrycznym moduł

sprężystości jest tangensem kąta

sprężystości jest tangensem kąta

nachylenia prostego odcinka wykresu

nachylenia prostego odcinka wykresu

zależności

zależności





-

-





do osi poziomej.

do osi poziomej.

Jest bardzo ważną właściwością

Jest bardzo ważną właściwością

materiału wyrażającą ich sztywność,

materiału wyrażającą ich sztywność,

odporność na odkształcenia.

odporność na odkształcenia.

94

94

Wartości modułu sprężystości

Wartości modułu sprężystości

niektórych materiałów

niektórych materiałów

budowlanych

budowlanych

95

95

96

96

Naprężenie – odkształcenie przy

Naprężenie – odkształcenie przy

rozciąganiu polietylenu

rozciąganiu polietylenu

97

97

Jest to ciągły wzrost odkształceń

Jest to ciągły wzrost odkształceń

plastycznych materiału bez zmiany

plastycznych materiału bez zmiany

wartości działającej siły zewnętrznej.

wartości działającej siły zewnętrznej.

Materiały krystaliczne charakteryzują

Materiały krystaliczne charakteryzują

się małym pełzaniem, bitumy

się małym pełzaniem, bitumy

bezpostaciowe i niektóre tworzywa

bezpostaciowe i niektóre tworzywa

sztuczne przy małych naprężeniach

sztuczne przy małych naprężeniach

wykazują duże prędkości

wykazują duże prędkości

odkształcenia.

odkształcenia.

PEŁZANIE

PEŁZANIE

98

98

Wykres pełzania

Wykres pełzania

a) niskotemperaturowego

a) niskotemperaturowego

b) wysokotemperaturowego

b) wysokotemperaturowego

99

99

Jest to spadek naprężeń w

Jest to spadek naprężeń w

materiale poddawanym stałemu

materiale poddawanym stałemu

odkształceniu.

odkształceniu.

RELAKSACJA

RELAKSACJA

100

100

Jest to spadek zdolność materiału

Jest to spadek zdolność materiału

do osiągnięcia znacznych

do osiągnięcia znacznych

odkształceń plastycznych pod

odkształceń plastycznych pod

wpływem sił rozciągających, bez

wpływem sił rozciągających, bez

jego zniszczenia.

jego zniszczenia.

CIĄGLIWOŚĆ

CIĄGLIWOŚĆ

101

101

Jest miarą tarcia wewnętrznego

Jest miarą tarcia wewnętrznego

cząstek materiału.

cząstek materiału.

Współczynnik

Współczynnik

lepkości dynamicznej

lepkości dynamicznej





jest jedną

jest jedną

z wielkości charakteryzujących

z wielkości charakteryzujących

właściwości mechaniczne ciecz,

właściwości mechaniczne ciecz,

takich jak tworzywa sztuczne,

takich jak tworzywa sztuczne,

żywice, szkła, bitumy.

żywice, szkła, bitumy.

LEPKOŚĆ

LEPKOŚĆ

102

102

103

103

Jest to zjawisko nagłego

Jest to zjawisko nagłego

zniszczenia materiału pod

zniszczenia materiału pod

wpływem działania sił, bez

wpływem działania sił, bez

wyraźnych oznak odkształceń

wyraźnych oznak odkształceń

poprzedzających zwykłe

poprzedzających zwykłe

zniszczenie.

zniszczenie.

KRUCHOŚĆ

KRUCHOŚĆ

c

r

R

R

k 

Materiały o k<1/8
uważa się za kruche

104

104

Jest to odporność materiału na

Jest to odporność materiału na

odkształcenia trwałe pod

odkształcenia trwałe pod

wpływem działania na jego

wpływem działania na jego

powierzchnię sił skupionych.

powierzchnię sił skupionych.

Jest

Jest

to opór, jaki stawia materiał przy

to opór, jaki stawia materiał przy

wciskaniu w niego obcego ciała albo

wciskaniu w niego obcego ciała albo

przy wykonywaniu zarysowania.

przy wykonywaniu zarysowania.

TWARDOŚĆ

TWARDOŚĆ

105

105

Twardość Brinella (H

Twardość Brinella (H

B

B

)

)

Polega na wciskaniu wgłębnika w

Polega na wciskaniu wgłębnika w

postaci kulki z hartowanej stali

postaci kulki z hartowanej stali

(średnica 10,5 lub 2,5 mm) w badaną

(średnica 10,5 lub 2,5 mm) w badaną

próbkę materiału z określoną siłą.

próbkę materiału z określoną siłą.

Miarą twardości jest stosunek siły do

Miarą twardości jest stosunek siły do

pola powstałego odkształcenia na

pola powstałego odkształcenia na

powierzchni próbki [N/mm

powierzchni próbki [N/mm

2

2

=MPa]

=MPa]

Stosowana do metali i tworzyw

Stosowana do metali i tworzyw

sztucznych

sztucznych

106

106

Zasada pomiaru twardości metodą

Zasada pomiaru twardości metodą

Brinella

Brinella

107

107

Twardość Rockwella (H

Twardość Rockwella (H

R

R

)

)

Polega na wciskaniu wgłębnika w

Polega na wciskaniu wgłębnika w

postaci stożka. Opracowanych jest

postaci stożka. Opracowanych jest

kilkanaście skal do badania różnych

kilkanaście skal do badania różnych

zakresów twardości na podstawie

zakresów twardości na podstawie

pomiaru głębokości penetracji

pomiaru głębokości penetracji

stożka. Wartość bezwymiarowa.

stożka. Wartość bezwymiarowa.

Stosowana do metali.

Stosowana do metali.

108

108

Twardość Shore’a (

Twardość Shore’a (

Sh

Sh

A, B, C,

A, B, C,

…)

…)

Oznacza się przy użyciu sklerometru,

Oznacza się przy użyciu sklerometru,

mierzącego wysokość h odskoku

mierzącego wysokość h odskoku

wgłębnika o diamentowej głowicy od

wgłębnika o diamentowej głowicy od

powierzchni badanego materiału.

powierzchni badanego materiału.

Służy do badania materiałów

Służy do badania materiałów

elastycznych, np. gumy, niektórych

elastycznych, np. gumy, niektórych

tworzyw sztucznych, tworzyw

tworzyw sztucznych, tworzyw

gipsowych.

gipsowych.

109

109

Twardość Mohsa

Twardość Mohsa

Polega na zarysowaniu powierzchni

Polega na zarysowaniu powierzchni

badanego materiału jednym z

badanego materiału jednym z

minerałów uszeregowanych według ich

minerałów uszeregowanych według ich

wzrastającej twardości. Twardość określa

wzrastającej twardości. Twardość określa

się stopniem minerału poprzedzającego

się stopniem minerału poprzedzającego

ten, który zarysował próbkę.

ten, który zarysował próbkę.

1 – talk, 2 – gips, 3 – kalcyt, 4 – fluoryt,

1 – talk, 2 – gips, 3 – kalcyt, 4 – fluoryt,

5 – apatyt, 6 – ortoklaz, 7 – kwarcyt,

5 – apatyt, 6 – ortoklaz, 7 – kwarcyt,

8 – topaz, 9 – korund, 10 - diament

8 – topaz, 9 – korund, 10 - diament

110

110

Twardość Janki

Twardość Janki

Polega na wciskaniu w badaną próbkę

Polega na wciskaniu w badaną próbkę

drewna stalowej kulki o powierzchni

drewna stalowej kulki o powierzchni

przekroju 1 cm

przekroju 1 cm

2

2

. Miarą twardości jest

. Miarą twardości jest

wielkość siły [N] zagłębiającej kulkę

wielkość siły [N] zagłębiającej kulkę

w czasie 2 minut na głębokość jej

w czasie 2 minut na głębokość jej

promienia.

promienia.

111

111

Jest to podatność materiału na

Jest to podatność materiału na

zmniejszenie objętości lub masy

zmniejszenie objętości lub masy

pod wpływem działania sił

pod wpływem działania sił

ścierających.

ścierających.

Jest szczególnie istotna dla materiałów

Jest szczególnie istotna dla materiałów

posadzkowych oraz materiałów

posadzkowych oraz materiałów

stosowanych do budowy nawierzchni

stosowanych do budowy nawierzchni

drogowych, mostowych.

drogowych, mostowych.

ŚCIERALNOŚĆ

ŚCIERALNOŚĆ

112

112

Ścieralność materiałów kamiennych,

Ścieralność materiałów kamiennych,

betonu i ceramiki oznacza się za

betonu i ceramiki oznacza się za

pomocą urządzenia zwanego

pomocą urządzenia zwanego

tarczą

tarczą

B

B

ö

ö

hmego.

hmego.

Próbki 71x71x71 mm

Próbki 71x71x71 mm

(powierzchnia 50 cm

(powierzchnia 50 cm

2

2

) poddawane są

) poddawane są

ścieraniu na tarczy (440 obrotów), a

ścieraniu na tarczy (440 obrotów), a

odporność na ścieranie obliczana jest

odporność na ścieranie obliczana jest

ze wzoru:

ze wzoru:

 

cm

F

M

S

o



1





gdzie:
M – ubytek masy po badaniu, g
F – powierzchnia próbki poddana ścieraniu, cm

2



o

– gęstość objętościowa badanego materiału,

g/cm

3

113

113

Aparat STUTTGART

Aparat STUTTGART

do badania

do badania

ścieralności wykładzin

ścieralności wykładzin

podłogowych

podłogowych

114

114

Przez tiksotropię rozumie się

Przez tiksotropię rozumie się

rozpad struktury szkieletowej

rozpad struktury szkieletowej

żelu pod wpływem czynników

żelu pod wpływem czynników

mechanicznych (wstrząsanie lub

mechanicznych (wstrząsanie lub

mieszanie) i ponowne jej

mieszanie) i ponowne jej

odtworzenie w stanie spoczynku,

odtworzenie w stanie spoczynku,

a więc upłynnienie pod wpływem

a więc upłynnienie pod wpływem

sił ścinających, a następnie

sił ścinających, a następnie

odbudowanie struktury.

odbudowanie struktury.

TIKSOTROPIA

TIKSOTROPIA

115

115