Klasyfikacja materiałów budowlanych
1) Skład chemiczny – pochodzenie mineralne (zaprawy, spoiwa, cement, szkło)
2) Skład organiczny – tworzywa sztuczne, drewno, materiały drewnopochodne, wyroby bitumiczne
3) Metale i ich stopy
Klasyfikacja ze względu na rodzaj tworzywa
Materiały kamienne,
metalowe,
ceramiczne,
tworzyw sztucznych,
bitumiczne,
betonowe i inne
Klasyfikacja ze względu na przeznaczenie i zastosowanie
materiały ścienne
materiały stropowe
materiały posadzkowe
materiały dekoratorskie
materiały dekoracyjne
Klasyfikacja ze względu na właściwości mechaniczne
materiały konstrukcyjne
materiały izolacyjne (izolacje termiczne, wilgociowe)
Materiały o budowie (strukturze) jednorodnej (izotropowe) właściwości są jednakowe bez względu na kierunek
ich pomiaru np. betony, zaprawy, szkło.
Materiały niejednorodne (anizotropowe) np. materiały warstwowe lub inne: drewno, pustaki, wyroby drążone,
żelbet.
Podział właściwości i cech materiałowych
a) Właściwości fizyczne
Ciężar właściwy
Gęstość objętościowa
Szczelność
Porowatość
Wilgotność
Nasiąkliwość
Kapilarność
Higroskopijność
Przewodność cieplna
Przepuszczalność pary wodnej
Palność
Ogniotrwałość
Mrozoodporność
b) Właściwości mechaniczne
Wytrzymałość na ściskanie
Wytrzymałość na zginanie
Wytrzymałość na rozciąganie
Twardość
Kruchość
Ścieralność
Własności fizyczne
Gęstość – (ciężar właściwy), q (ro); q/cm³ (kg/dcm³) (kg/m³) jest to stosunek masy materiału do jego objętości
absolutnej bez uwzględniania porowatości wewnętrznej
Gęstość objętościowa - qo (ro); q/cm³ (kg/dcm³) (kg/m³) jest to stosunek masy materiału do objętości jaką
zajmuje z uwzględnieniem porów wewnętrznych oraz w niektórych przypadkach otworów technologicznych
Szczelność – S= qo/q W większości przypadków S<1, ale istnieją wyjątki dla których S=1 są to bitumy, metale,
szkło
Porowatość – P=(1 – S) x 100% = (1 - qo/q) x 100%. Dla szkła, bitumów i metali P=0%
Wilgotność – zawartość wilgoci w danym materiale, określonych warunkach cieplno wilgotnościowych
w=(Mw-Ms/MS)x100%
Mw – masa materiału zawilgoconego,
MS – masa materiału suchego.
Najdokładniejszą metodą oznaczenia wilgotności jest metoda suszarkowo – wagowa
Gips suszy się w 45°C a pozostałe materiały w 105°C
Nasiąkliwość – maxymalna ilość wody jaką materiał może wchłonąć i utrzymać w sobie n=(Mn –
MS/MS)x100%. Nasiąkliwość jest granicznym przypadkiem wilgotności.
Higroskopijność – zdolność wchłaniania przez materiały wody (wilgoci) zawartej w powietrzu.
Kapilarność – zdolność podciągania wody i migracji wody w pionie i poziomie za pośrednictwem różnego
rodzaju kapilar
Mrozoodporność – odporność materiałów na działanie niskich temperatur (napowietrzanie betonu aby był
mrozoodporny) . Miarą mrozoodporności jest liczba cykli zamarzania i rozmarzania próbek, przewidziana
odpowiednią normą przedmiotową i nie powodującą określonych uszkodzeń w materiale. Zamarzanie - -18°C -
20°C przez 4 godziny i rozmarzanie w temperaturze 18°C przez 4 godziny. W przypadku betonu norma
przewiduje, że beton jest mrozoodporny, kiedy po wykonanej zgodnie z przepisami normowymi liczbie cykli
zamarzania i rozmarzania próbki nie wykazują wyraźnych spękań, ubytek masy jest nie większy niż 5% i spadek
wytrzymałości nie większy niż 20%
Przewodność cieplna – zdolność materiału do przewodzenia ciepła, miarą jest współczynnik przewodzenia
ciepła określony ה (lambda). Jest to ilość cipła wyrażona w watach jaka przechodzi przez materiał o powierzchni
1m² i o grubości 1 m w czasie jednej godziny przy różnicy temperatur na obu przeciwległych powierzchniach
wynoszących 1°C. Przewodność ciepła zależy od ilości porów ich charakteru oraz zawilgocenia materiału. Im
porowatość jest mniejsza oraz im więcej porów jest otwartych i im większe zawilgocenie materiału tym lambda
jest większa czyli tym mniejsza izolacyjność materiału. [W\m x K] Wat na metr x °K.
Szybkość wysychania – jest to naturalna zdolność oddania wody do otoczenia. Miarą tej cechy jest ilość wody
jaką materiał traci w ciągu doby w powietrzu o temperaturze 20°C i wilgotności około 60%. Po pewnym czasie
ustala się równowaga termo-dynamicza między wilgotnością materiału lub konstrukcji i wilgotności powietrza.
Ustalonych w takich warunkach poziom zawilgocenia materiału nosi nazwę wilgotności w stanie powietrzno –
suchym.
Beton zwykły około 3% wilgotności
Ceramika około 1-2%
Beton komórkowy około 8%
Wyroby drewniane około 10%
Zależy od struktury materiału.
Przewodność pary wodnej – (przepuszczalność pary wodnej) miarą paroprzepuszczalności jest współczynnik
przepuszczalności pary wodnej Б, który oznacza ilość pary w gramach jaka przechodzi przez materiał o
powierzchni 1 m² i grubości 1 mw czasie jednej godziny przy różnicy ciśnień naprzeciw ległych powierzchniach
równej 1 Pa. Jednostka Б=[g/m x h x Pa]
materiał
q
q/cm³
qo
q/cm³
ה
W\m x K
Б=g/m x h x Pa
10^-4
Stal
Aluminium
miedź
7,8
2,5
8,8
7,8
2,5
8,8
58
200
370
0,0
0,0
0,0
Granit
bazalt
marmur
2,8
2,7
3,5
7,5
Beton zwykły
Cegła cer. Pełna
Cegła kratówka
2,6
2,7
2,7
2,4
1,8
1,3
1,7
0,7
0,56
30
135
150
Ogniotrwałość – odporność materiału na działanie wysokich temperatur bez zmiany kształtu.
Ogniotrwałe > 1580°C (cegły szamotowe, magnetyzowe, cementy glinowe)
Wysokotopliwe 1350°C - 1580°C (wyroby ceramiczne nie które klinkiery)
Niskotopliwe < 1350°C
Palność – 3 grupy
Łatwopalne – asfalty, tworzywa sztuczne, drewno nieimprgnowane
Trudnopalne (drewno zaimpregnowane, płyty pilśniowe twarde)
Niepalne – metale, ceramika, kruszywa, spoiwa mineralne, szkło
Własności mechaniczne
Wytrzymałość na ściskanie – największe naprężenia jakie przenosi próbka materiału stosunek siły do
powierzchni. Zależy od:
Struktury materiału (izotropowy czy anizotropowy)
Zawilgocenia (w wielu przypadkach im większe zawilgocenie wytrzymałość większa. Gips przy dużym
zawilgoceniu traci wytrzymałość nawet o 80% p=02 – 0,4. P=Rcw/Rcs. Rcw – wytrzymałość próbek na
ściskanie wilgotnych, Rcs – wytrzymałość próbek suchych. Wielkość i kształt próbek w przypadku
betonu 15x15x15 cm
Prędkości i przyrostu siły.
Wytrzymałość na rozciąganie – jest to największe naprężenie jakie przeniesie próbka badanego materiału
podczas rozciągania Rr [MPa N/mm²]
Kruchość – wyznacza się dla danego materiału stosunkiem wytrzymałości na rozciąganie do wytrzymałości na
ściskanie w temperaturze 20°C. Za materiały kruche uważa się te w przypadku których w temperaturze 20°C
Rr/Rc ≤ 1/8.
Materiały kruche:
Szkło, beton, zaprawy, ceramika, żeliwo
Materiały nie kruche:
Tw. Sztuczne, bitumy, drewno, metale, kity
Wiele materiałów traci swój stan co w temperaturze 20°C przy zmianie temperatury nr. Asfalt
Ścieralność – stosunek objętości materiału startego do powierzchni ścierania S=V/s [mm³/5000mm²] Do
badania stosuje się tarczę BOEHMEGO – tarcza do badania zapraw i betonów. Wykonuje się 16 cykli na próbie
50cm²
Drewno sosna
wzdłuż włókien
w poprzek włókien
1,55
1,55
0,12
0,25
0,55
0,55
60
320
Beton komórkowy
Styropian
Wełna mineralna
2,6
1,7
2,9
0,6
0,02
0,10
0,17
0,03
0,04
225
12
480
KRUSZYWA BUDOWLANE
W budownictwie kruszywa stosowane są najczęściej do produkcji zapraw i betonów jako wypełniacze.
Podział kruszyw:
1. W zależności od rodzaju surowca i sposobu produkcji
kruszywa sztuczne (keramzyt, popiołoporyt, łupkoporyt)
kruszywa skalne naturalne i łamane (żwiry, grysy) Kruszywa naturalne to: nie kruszone i
kruszone i łamane zwykłe i granulowane
2. Podział w zależności od wielkości ziaren.
Kruszywa drobne do 4mm
Kruszywa grube od 4 – 63mm
Kruszywa bardzo grube 63-250 mm
3. Podział w zależności od gęstości
Kruszywa ciężkie o gęstości qo > 3000 kg/m³ - kruszywa barytowe
Kruszywa zwykłe gęstość 1800 < qo < 3000 kg/m³ (żwiry, piaski, grysy)
Kruszywa lekkie gęstość qo < 1800 kg/m³ (keramzyt, popiołoporyt, tufy wulkaniczne).
Uziarnienie nazywamy procentową zawartość poszczególnych frakcji ziarnowych w kruszywie. Cechę tą
wyznacza się wykonując analizę sitową, polegającą na przesianiu próbki kruszywa przez zestaw sit normowych
zwanych sitami nominalnymi.
Frakcja – frakcją nazywamy tę część kruszywa, którego uziarnienie mieści się między dwoma sąsiednimi sitami
normowymi.
Biorąc pod uwagę dowolną frakcję to kruszywo, które ma uziarnienie większą od danej frakcji w stosunku do
niej nazywa się nadziarnem natomiast kruszywo drobniejsze od danej frakcji jest w stosunku do niej
podziarnem.
Biorąc pod uwagę pojedyncze sito ta część kruszyw, ta część kruszyw, które na nim pozostanie podczas badania
nazywamy odsiewem, a ta która przez nie przeszła nazywamy przesiewem.
Uziarnienie kruszywa można przedstawić albo tabelarycznie albo w sposób graficzny w postaci krzywych
uziarnienia lub krzywych przesiewu.
Krzywa przesiewu może być skonstruowana w dwóch wersjach jako krzywa proporcjonalna i krzywa
logarytmiczna
Zasady konstruowania krzywych uziarnienia:
1. Na osi odciętych zawsze umieszcza się wartość przesiewu.
2. Na osi rzędnych oznacza się wielkość oczek sit, przy czym jako ostatni punkt zaznacza się numer sita przez
które przesiew wynosi 100%
3. Przypadku krzywej proporcjonalnej oś rzędnych dzieli się na odcinki zmniejszające się proporcjonalnie od
początku układu współrzędnych, tak jak zmniejszają się oczka w zestawie sit normowych.
4. W przypadku logarytmicznej osi rzędnych dzieli na odcinki równe.
Krzywa logarytmiczna – służy przydatności dowolnego kruszywa do produkcji betonów przemysłowych .
Kruszywo bez zastrzeżeń nadaje się do produkcji betonów, jeżeli jego krzywa logarytmiczna uziarnienia w
całości mieści się w polu dobrego uziarnienia zawartym między normowymi krzywymi granicznymi – dobrego
uziarnienia.
Rodzaj kruszyw
Wielkość
ziaren
w mm
Kruszywa naturalne
Naturalne nie kruszone
Naturalne kruszone
Drobne
0-2
2-4
Piasek zwykły
Żwir, pospółka,
mieszanka kruszyw
naturalnych
Piasek
kruszony
Mieszanka
otoczaków
Grube
4-8
8-16
16-32
32-63
Żwir, pospółka,
mieszanka kruszywa
naturalnego
Bardzo grube
63-250
Otoczaki
Żwir – kruszywo naturalne nie kruszone o uziarnieniu od 2 -63 mm
Pospółka – kruszywo naturalne nie kruszone wielofrakcyjne składa się z piasku i żwiru o składzie ziarnowym
ustalonym siłami natury
Mieszanka kruszywa naturalnego – kruszywo nie kruszone wielofrakcyjne składające z pisaku i ze żwiru o
składzie ziarnowym zaprojektowanym przez człowieka
Rodzaj kruszyw
Wielkość
ziaren
w mm
Kruszywa łamane
Łamane zwykłe
Łamane granulowane
Drobne
0-2
2-4
Miał
Niesort
Piasek
łamany
Mieszanka
kruszywa
łamanego
sortowana
grys
Grube
4-8
8-16
16-32
32-63
Kliniec
Tłuczeń
Bardzo grube
63-250
Kamień łamany
Kruszywo naturalne - powstaje w wyniku naturalnego rozdrobnienia skał w skutek działania procesów
wietrzno fizycznych i chemicznych. Odspojony materiał skalny jest transportowany do niżej położonych miejsc
poprzez wycofujące się lodowce oraz przez rzeki po drodze ulega dodatkowym rozdrobnieniu oraz wzajemnym
ścieraniu stąd ziarna kruszyw naturalnych są zaokrąglone, mają gładkie powierzchnie oraz stępione naroża i
krawędzie . Dają betony o dobrej urabialności.
Kruszywa łamane – otrzymuje się w kamieniołomach przez sztuczne odspojenie od skał litych, a następnie ich
rozkruszenie mechaniczne i posortowanie na poszczególne asortymenty. Ziarna kruszywa łamanego mają
szorstkie powierzchnie ostre krawędzie i naroża, dają miesznki betonowe gorszej urabialności, lecz o większej
wytrzymałości na ściskanie.
Piasek zwykły od 0-2mm
Frakcje pyłowe (pyły mineralne) ø=0,05 – 0,002mm
Frakcje iłowe (ilaste) o ø< 0,002 mm
Nadmierna zawartość tych frakcji utrudnia wiązanie cementu i powoduje zmniejszenie przyczepności między
stwardniałym zaczynem a kruszywem. Zawartość frakcji pyłowych i iłowych wyznacza się przez ich
wypłukiwanie wodą. Przy ponad normatywnej zawartości tych frakcji kruszywo należy czyścić przez płukanie
wodą.
Kruszywa sztuczne – kruszywa lekkie
Łupkoporyt – powstaje po spaleni się węgla na hałdach
Keramzyt (pollytag) – otrzymuje się przez wypalenie zgranulowanych niskotopliwych surowców ilastych,
które wykazują składność do pizolitycznego pęcznienia. Podczas wypalania pęcznieją. Keramzyt z budowany
jest z zeszkliwionej otoczki (0,1 – 0,2 mm) oraz wewnętrznych pęcherzyków powietrza (ø0,1-1,0 mm) całkowita
ilość 80% z czego 90% to pory zamknięte. Frakcje ziarnowe 0-4, 4-8, 8-16, 16-32mm
Klasy
300
500
700
Gęstość nasypowa
Kg/m³
Do 400
401-600
601-800
Rc minimalne
Mpa
0,8
1,8
3,5
Zastosowanie keramzytu do betonów izolacyjnych i izolacyjno – konstrukcyjnych oraz do wykonania nie
których betonów np. pustaki ścienne, pustaki stropowe np. teriva, wypełnienie stropów.
Gęstość nasypowa – qn [kg/dm³, kg/m³] jest to stosunek masy materiału stanowiącego zbiór luźnych zarn lub
innych części do objętości jaką on zajmuje.
Gęstość nasypowa w stanie luźnym qnl = (m1-m)/√
Gęstość nasypowa w stanie utrzęsionym qnu = (m2-m)/√
m – masa cylindra pustego
√ - objętość cylindra
Jamistość – [j] [%, dm³/kg] – nazywamy zawartośc wolnych przestrzeni między ziarnowych w kruszywie
Ustalenie substancji organicznych w kruszywie – pod pojęciem substancji organicznych rozumiemy
zaabsorbowane na powierzchni ziaren produkty przemiany materii organizmów żywych oraz przetworzone
biochemiczne szczątki roślinne i zwierzęce. Nadmierna zawartość substancji organicznych w kruszywie utrudnia
a ni kiedy uniemożliwia wiązanie cementu. Przy nadmiernej zawartości substancji organicznych w kruszywo
należy płukać wodą. X=(m-m1)/m100%
WYROBY CERAMIKI BUDOWLANEJ
W świetle współczesnej techniki materiałami ceramicznymi nazywa się wyroby otrzymywane z surowców
naturalnych o charakterze glin-krzemianowych (ceramika budowlana, materiały ogniotrwałe, ceramika
szlachetna oraz surowce syntetyczne tlenki węglików, azotków, borki, materiały ścienne, ceramikę
elektroniczną, ferrimagnetyki – produkcja kaset VHS lub magnetofonowych.
Surowce ceramiki budowlanej dzieli się na plastyczne (gliny, iły, mułki, lessy) i nie plastyczne.
Głównym składnikiem mineralnym surowców plastycznych są minerały ilaste np. kaleonit, ilit, montromolit.
Minerały te posiadają strukturę warstwową pakietową. Między poszczególne pakiety migruje słabo powiązane
siły hydrostatycznymi. Migrują cząstki wody tworząc warstwę poślizgową, które odpowiadają za plastyczność
surowców ceramicznych.
Plastyczność jest podstawową cechą technologiczną surowców ilastych jest to zdolność tworzenia po zarobieniu
wodą masy, którą można formować w dowolny sposób i która zachowuje nadany jej kształt po wysuszeniu i
wypaleniu.
Podstawowym procesem technologicznym przy produkcji wyrobów ceramicznych jest ich wypalanie. Podczas
wypalania podstawowe minerały ilaste ulegają rozkładowi, a w ich miejsce tworzy się nowe fazy mineralnej
odpowiedzialnej za wytrzymałość mechaniczna wyrobów oraz za ich odporność na działanie wody i czynników
atmosferycznych oraz chemicznych w tym kwaśnych.
Podział wyrobów ceramiki budowlanej w zależności od ich struktury
1. Wyroby ceramiczne o strukturze porowatej i nasiąkliwości 22%
Cegły (pełna, zwykła, dziurawka, klinkierowa, szamotowa)
Pustaki ścienne
Pustaki stropowe
Dachówki
Sączki drenarskie, ceramiczne
Kafle piecowe
2. Ceramika o strukturze zwartej spieczonej nasiąkliwość do 12%
Klinkier pełny
Wyroby kamionkowe
Podokienniki okienne
Pustaki do przewodów dymowych
Niektóre rodzaje dachówek i gąsiorów
Płytki ceramiczne
3. Wyroby ceramiki półszlachetnej
Wyroby te posiadają czerep (przełam) porowaty natomiast powierzchniowo są szkliwione w ten sposób
są nienasiąkliwe i nie przepuszczalne dla cieczy i gazów. Nazwy techniczne to fajans i porcelit. Wyroby
to umywalki, muszle klozetowe, bidety, płytki ścienne łazienkowe i kuchenne drobna galanteria
użytkowa o charakterze dekoracyjnym.
Przegląd wyrobów ceramiki budowlanej
Cegła pełna zwykła – składa się z główki, wozówki, podstawa. 250x120x65 mm. Cechy techniczne: klasy: 5;
7,5; 10; 15; 20; 25 Klasą wytrzymałościową cegły i innych wyrobów ceramicznych nazywamy symbol liczbowy
odpowiadający minimalnej wytrzymałości na ściskanie. Wytrzymałość bada się, że cegłę należy przeciąć na
dwie połowy i łączy się je zaprawą cementową 1:1 z tej samej zaprawy robi się warstwy wyrównawcze
powierzchni ściskanych i całość przed badaniem przez pięć dni sezonuje w warunkach mokrych. Gęstość
objętościowa 1700-1900 kg/m³
Zastosowanie – ściany konstrukcyjne, działowe, kominy
Cegła dziurawka – wymiary 250x120x65mm. Mogą mieć przebieg otworów równoległy do dłuższej krawędzi i
nazywają się cegłami wozówkowymi albo przebieg otworów może być prostopadły do dłuższej krawędzi i
nazywamy cegłę główkową. Otwory mogą mieć przekrój okrągły, kwadratowy a cegle główkowej owalny i
prostokątny. Klasa wytrzymałości to 3,5; 5 Gęstość objętościowa 1100-1300 kg/m³
Zastosowanie – ściany działowe.
Cegła kratówka – kratówki posiadają otwory w kształcie rombów prostopadłe do podstawy a sumaryczna
powierzchnia tych otworów wynosi około 30% powierzchni podstawy. Klasy wytrzymałości 7,5; 10; 15.
Gęstość objętościowa ≤1300 kg/m³
Rozróżniamy cztery typy:
K-1 – 250x120x65mm
K-2 – 250x120x140mm
K-2,5 – 250x120x188mm
K-3 – 250x120x220mm
Zastosowanie – ściany konstrukcyjne zewnętrzne i wewnętrzne w budynkach o wysokości do 3 kondygnacji
oraz ściany działowe.
Cegła klinkierowa – 250x120x65mm Wyroby klinkierowe otrzymywane są ze specjalnie wyselekcjonowanych
surowców ceramicznych, aby udział w nich SiO2 wynosił ≥ 60% a udział Al2O3 ≈ 20%. Powyższy skład
surowcowy przyczynia się do stosowania bardzo wysokiej temperatury spiekania (1300-1350°C), ale za to
uzyskane wyroby charakteryzują się bardzo dużą wytrzymałością na ściskanie oraz wysoką odpornością na
działanie czynników atmosferycznych oraz chemicznych zwłaszcza kwaśnych. Klasy 30; 35; 45 i 60. Gęstość
objętościowa 2000-2500 kg/m³ przenikalność ה=0,8 W/m x K.
Cegły pełne klinkierowe mogą mieć otwory prostopadłe do podstawy przechodząc przez całą długość cegły pod
warunkiem, że sumaryczna powierzchnia otworów będzie nie większa niż 10% powierzchni podstawy a
powierzchnia pojedynczego otworu nie większa niż 2 cm². Zadaniem tych otworów jest zwiększenie
przyczepności między cegłami a zaprawą.
Zastosowanie klinkieru –
Do elementów nośnych – ściany konstrukcyjne, słupy kolumny, w budynkach użyteczności publicznej
o charakterze monumentalnym NT kościoły, tablice, a w dawnych okresach budowle ochronne np.
cytadele.
Do budowy kominów w budownictwie mieszkaniej zwłaszcza w częściach wyniesionych ponad dach.
Do celów elewacyjnych i małej architektury. W ostatnim przypadku firmy oferują szerokie systemy
kształtek klinkierowych dzięki którym w sposób estetyczny i interesujący można wykończyć otoczenie
budynku. Do łączenia stosuje się specjalne zaprawy do murowania klinkieru zabezpieczające elewację.
SPOIWA
Substancje służące do spajania różnych innych materiałów i wyrobów dzielą się na lepiszcza i spoiwa.
Lepiszcze – substancje w przypadku których proces łączenia następuje w wyniku przemian fizycznych takich
jak odparowanie rozpuszczalnika, bądź rozcieńczalnika, albo zmian konsystencji wraz ze zmianą temperatury.
Przykład Glina, lepiki asfaltowe, niektóre kleje np. pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego i inne.
Spoiwa – są to substancje chemiczne aktywne, które wiąża wyniku zachodzenia reakcji chemicznych ale tylko w
obecności aktywatorów lub katalizatorów (cementy, gips, wapno, żywice syntetyczne)
Spoiwa dzielą się na:
Organiczne – żywice epoksydowe, poliestrowe, ftalowe, akrylowe, formaldehydowe, formahydowo-
mocznikowe.
Mineralne – cement gips.
Powietrzne tylko w powietrzu wapno gips, anhydryt, magnezjowe, krzemianowe
Hydrauliczne – wiążą i twardnieją również bez obecności powierzna np. w próźni pod wodą CaCo3
→ 850-950°C→CaO (wapno palon) + Co2 + Q
Zastosowanie wapna palonego → do produkcji wyrobów silikatowych do betonów komórkowych i do
wytwarzania wapna gaszonego
Reakcja karbonizacji:
CaO →H2OCo2→Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 →CaCO3 +Q
Dlatego wapno palone po dostawie na budowę należy zgasić wodą w terminie do 14 dni.
Rodzaje
wapna palonego
Czas
temperatura gaszenia
Ilość wody do
zgaszenia 1 tony wapna
Wapno szybko gaszące się do 15 minut
Temp. 60-80°C
4,0-4,5 m³/1 tonę
Wapno umiarkowanie
gaszące się
15 - 30 minut
Temp. 40-60°C
3,0-4,0 m³/1 tonę
Wapno długo gaszące się
Powy. 30 minut
Temp. 25-35°C
2,5-3,0 m³/1 tonę
W warunkach przemysłowych wapno palone gasi się ilością wody zbliżoną do stechiometrycznej, trzymywane
wapno gaszone w postaci proszku, który do celów handlowych konfekcjonowany jest w papierowych włóknach.
Ciasto wapienne z przeznaczeniem do zapraw murarskich powinno być dołowane przez trzy tygodnie natomiast
do zapraw tynkarskich przez trzy miesiące. Such gaszone w warunkach przemysłowych (hydratyzowane) do
zapraw murarskich może być użyte bezpośrednio po otwarciu worka, natomiast w przypadku prac tynkarskich
powinno być zamoczone w wodzie na co najmniej 24 godziny przed użyciem.
Gips budowlany – surowce kamień gipsowy (CoSo4 + 2H2O) Gips syntetyczny – gips przemysłowy (Rea
gips). Alabaster – skryto krystaliczna odmiana gipsu).
Reakcja wiązania: CaSo4 x 1/2H2O = 3/2H2O → CaSo4 x 1/2H2O+Q
Podstawową cechą techniczną gipsu i cementu jest ich czas wiązania. Cecha ta składa się z dwóch elementów.
Początek wiązania
Koniec wiązania
Czas wiązania badany jest za pomocą aparatu Viccata polega na zanurzaniu w znormalizowanym zaczynie
normowej igły zwanej imobikata. Przyjęto że kiedy ta igła swobodnie opuszczana po raz pierwszy nie przebije
całej próbki to jest początek wiązania, a kiedy zagłębi się nie więcej niż 1 mm próbkę to mówimy koniec
wiązania. Czas ten wyrażony jest w minutach albo godzinach od chwili rozpoczęcia mieszania spoiwa z wodą.
Nazwa
Początek wiązania
RC MPa
Gips grubo mielony
GB-G
Do 3 minut
6,00
Gips drobno mielony
GB-D
Do 6 minut
8,0
Orientacyjne cechy odlewów gipsowych w zależności od ilości wody zabsorbowanej
WIG
RC MPa
qo; kg/m³
0,5
12,0
1250
0,6
9,0
1200
0,7
6,5
1100
0,8
4,5
1000
Gipsy specjalne
B – betonowych, szpachlowych
G – szpachlowanie powierzchni gipsowych
F – spoinowanie płyt gipsowo – kartonowych
GTM – tynk do nakładania maszynowego
GTR – Nakładanie ręczne
P – do łączenia płyt gipsowych np. ściennych
T – osadzanie płyt G-K na dowolnym podłożu.
Anhydryt (CaSo4)
Anhydryt + katalizator → Rc do 20Mpa
K2So4 do 0,2% - 1,5%
Stosuje się do posadzek samopoziomujących.
Cement
Surowce do otrzymywania
Skały wapienne 72-78% wagi.
Gliny praz mangle 28 – 22% wagi
Dodatki główne do cementu:
Granulowany żużel wielkopiecowy (S)
Popioły lotne
- popiół krzemionkowy (V)
- popiół wapienny (W)
Kamień wapienny mielony (L)
Pył krzemionkowy (D)
Parametr
Gips szpachlowy
Gipsy tynkarskie
Kleje gipsowe
B
G
F
GTM
GTR
P
T
Początek
wiązania,
najwcześniej
po min
60
60
30
90
60
60
25
Rc Mpa
3,0
2,5
3,0
2,5
2,5
3,0
6,0
Podział cementu powszechnego użytku
Nazwa
Oznaczenie cementu
Maksymalna zawartość
dodatku w %
Cement portlandzki
CEM I
-
Cement portlandzki
wieloskładnikowy
CEM II/A
CEM II/B
20
35
Cement hutniczy
CEM III/A
CEM III/B
CEM III/C
65
80
95
Cement pucalanowy
CEM IV/A
CEM IV/B
35
55
Cement wieloskładnikowy
CEM V/A
CEMV/B
60
80
Cement pucalanowy w Polsce nie dostępny składa się z mielonych skał wulkanicznych lub zmielonych
materiałów ceramicznych
Klasy wytrzymałości cementu
Klasa
wytrzymałości
Cement normalnie
twardniejący
Cement o
podwyższonej
wcześniejszej
wytrzymałości
Cement o spowolnionym
przyroście wytrzymałości
wczesnej
32,2
32,5N
32,5R
32,5L
42,5
42,5N
42,5R
42,5L
52,5
52,5N
52,5R
52,5L
Klasą cementu nazywamy symbol liczbowy odpowiadający wytrzymałości na ściskanie zaprawy normowej
wykonanej z tego cementu.
Cement = 450g
Piasek = 1350g
Woda = 225 cm³
C : P : W → 1 : 3 : 0,5
Rodzaje dachówek
Karpiówka
Esówka
Rzymska
Mnich – mniszka
Francuska
Zakładkowa
marsylianka
Pustaki ścienne
Pustaki o znaczeniu Historyczny
Nazwa
Współczynnik
przewodności cieplnej
ה, w/m∙ k
Współczynnik przenikania
ciepła ų W/m² ∙ k
UNI, SZ, Max, Unimax
0,40-0,45
1,00 – 1,15
M-44, KO65
0,35 – 0,40
0,8 – 1,00
PC
0,35 – 0,40
0,5 – 0,8
Pustaki ścienne poryzowane – mają one system szczelin prostopadłych do podstawy. Sumaryczna
powierzchnia tych szczelin sięga 50-55% powierzchni podstawy, oprócz tego do masy ceramicznej dodaje się
wybrane substancje organiczne, które spalają się w procesie wypalania wyrobów a wydzielające się gazy
powodują dodatkowe napowietrzania struktury wyrobu. Tymi dodatkami mogą być drobno granulowany
styropian albo drobne trociny drzewne. W związku z powyższym współczynnik przewodzenia ciepła wyrobów
palonych sięga wartość ה = 0,18-22 W/m ∙ K. współczynnika przenikania ciepła 0,27 – 0,30 W/m² ∙ k.
Zastosowane dodatki spalające się działają również jak typowe materiały schłodzające niwelujące zjawisko
Skórczu podczas suszenia i wypalania. W związku z powyższym wyroby pochodzące z długich serii
produkcyjnych, charakteryzują się bardzo dobrą powtarzalnością wymiarów. Przyczynia się do stosowania spoin
pocienionych o grubości 1-3mm i do dużej oszczędności.
Sposoby łączenia pustaków
Spoiny pionowe – pozostają się jako bez zaprawowe łączenia na tzw suchy styk. Sztywność poprzeczną
ściany uzyskuje się poprzez zastosowanie zamka typu pióro wpust
Spoiny poziome - do łączenia zaleca się używać zaprawy ciepło – chronne lub klejowe dające cienką
spoinę do 1-3mm. Istniej kilka technologii nakładania zaprawy na powierzchnię pustaków. Nic nie
powinno się nakładać się zaprawy z kielni.
Płyty ścienne o nazwie PRO-MONTA - zaczyn gipsowy nie zbrojony stosowany jest do ścianek działowych w
budownictwie mieszkaniowym w tym także do ścian działowych między mieszkaniami. W drugim przypadku
ściany wykonuje się jako podwójną z pustkę powietrzną w środku wypełnioną wełną mineralną. Wymiar
667x500x80/100mm. Płyty wyposażone są w pióro i wpust, a spoinę wypełnia się klejem gipsowym
Płyty ścienne o nazwie MULTI – GIPS – zastosowanie takie samo jak wyżej wymiary 666x500x60
/80/100mm. Produkt niemiecki. W systemie tym występują płyty oraz zaprawa klejowa. Środek hydrofobowy.
Płyty mają podwyższoną odporność na działanie wody i są oznakowane zielonym barwnikiem
Płyty gipsowo – kartonowe (g-k) rigips
Rodzaj wg starej
normy
Rodzaj wg
PN-EN520
Opis
GKB
A
Płyta gipsowo kartonowa zwykła ogólnego przeznaczenia,
dopuszczona do stosowania w pomieszczeniach o wilgotności >70%
karton jasno szarya nadruk niebieski
GFK
F
Rdzeń gipsowy zawiera dodatek cienkiego włókna szklanego
podwyższona odporność na działanie ognia karton jasno szary i
nadruk czerwony lub karto różowy – nadruk niebieski
GKBJ
H2
Płyta z dodatkiem środka hydrofobowego o podwyższonej
odporności na działanie wody – kolor zielony nadruk niebieski <70%
nie dłużej niż 12 godzin
GKFJ
FH2
Płyta o podwyższonej odporności ognia i wody. Karton zielony
nadruk czerwony
W zależności od ukształtowania najdłuższej krawędzi dzieli się na pięć odmian z których najpopularniejszą jest
płyta KPOS o krawędzi zaokrąglonej i spłaszczonej
Wymiar płyt g-k
Grubość 9,5; 12,5; 15; 18 mm – specjalne przeznaczenie 36 mm
Szerokość 600; 900; 1200; 1250mm
Długość 2000 – 4000 mm – standartowo 2500; 2550; 2600; 265.
Zastosowanie
Suche tynki w budynkach nowych i starych remontowanych
Lekkie ścianki działowe
Wykonywanie sufitów
Adaptacje pomieszczeń
Otaczani elementów konstrukcyjnych budynków wysokich przed działaniem ognia
Właściwości cementu w zależności od klasy:
KLASA
Wytrzymałość na ściskanie [MPa]
Czas wiązania [h]
wczesna
normalna
Początek
koniec
2 dni
7 dni
28 dni
mm
h
32,5 N
32,5 R
-
>=10
>=16
-
32,5 -52,5
42,5 N
45,5 R
>=10
>=20
-
-
42,5-62,5
>=60
<=12
52,5 N
52,5 R
>=20
>=30
-
-
>=52,5
>=45
<=10
Gwarancja i terminy trwałości:
Cement klasy: 52,5 R – 30 dni, 32,5R, 42,5R i 52,5 N – 60 dni, 32,5 N i 42,5 N = 90dni
Cement o niskim cieple hydratacji (oznakowanie LH) Do spoin o niskim cieple hydratacji zaliczamy, te które w
okresie pierwszych 7 dni twardnienia wydzielają ciepło mniejsze niż Q=<270 J/g. Cementy o zwiększonej
odporności na działanie siarczanów (SR). Cementy o obniżonej zawartości alkaliów (NA)
Przykłady praktycznego oznakowania cementu:
CEM I 32,5 N – cement portlandzki klasy 32,5 normalnie wczesnej wyt.
CEM II 42,5 R – cement port. Kl. 42,5 o podwyższonej wczesnej wytrzymałości
CEM II/A – S 32,5 N – cem. Wieloskładnikowy, żużlowy o zaw. Żużla do 20%, kl. 32,5 normalnie twardniejący
CEM II/B –V 42,5R – cem. Wieloskładnikowy popiołowy o zaw. Popiołu do 35%, kl. 42,5 o wys.
Wytrzymałości wczesnej
CEM III/B 32,5N –LH – cement hutniczy zaw. Żużla 65-80% kl. 32,5 normalnie twardniejący o niskim cieple
hydratacji
CEM V/A (S-V) 32,5 N – cem. Wieloskładnikowy żużlowo-popiołowy o zaw. Żużla i popiołu do 30% każdego
z niego kl. 32,5 normalnie twardniejący
Porównanie właściwości i kierunki stosowania.
CEM I i CEM III tej samej klasy
CEM I – zawartość klinkieru ~ 100%
CEM II – zawartość żużla SiO2, AL2O3, tlen + żelazo, do 90%; zawartość klinkieru (w najgorszym przypadku)
do 10%
Cement hutniczy- różni się od portlandzkiego wolniejszym twardnieniem w ciągu pierwszych tygodni.
- Jako cement o niskim cieple hydratacji charakteryzuje się opóźnieniem przyrostu wytrzymałości w temp.
Poniżej +10 C
- posiada większą wrażliwość na przedwczesne wysychanie
- większą odpornością na działanie kwaśnych mediów
Zastosowanie: nie należy go stosować przy temp. Poniżej +5C bez specjalnych środków ochronnych, nie wolno
go stosować zimą do konstrukcji cienkościennych, betony i inne wyroby powinny być przez dwa tygodnie
zwilżane wodą
Zalecane kierunki stosowania wyrobów na cem. Hutniczym: budownictwo hydrotechniczne śródlądowe i
nadmorskie, elementy betonowe kanalizacyjne, kominy przemysłowe, fundamenty w gruntach zakwaszonych,
do masywnych elementów betonowych wykonywanych na warunkach letnich z temp. Powyżej 20C.
Zaprawy ciepłochronne: spoiwem jest cement i wapno, wypełniaczami są popioły lotne , mączki
gazobetonowe, grubo granulowany styropian i włókna celulozowe. Zaprawy są konfekcjonowane. W stanie
suchym gęstość objętościowa 560 kg/m3, po zwiększeniu przy wytrzymałości zaprawy 2MPa gęstość
objętościowa 700 kg/m3, przy wytrzymałości zaprawy 3 MPa gęstość objętościowa nie więcej niż 800 kg/m3.
Współczynnik przenikania ciepła <0,2W/ mK. Przeznaczenie zapraw ciepłochronnych: do celów murarskich, do
łączenia pustaków ceramicznych poryzowanych i bloczków z betonu komórkowego.
Masy tynkarskie do wykonywania wypraw elewacyjnych pocienionych:
Podział mas tynkarskich ze względu na rodzaj spoiwa:
1. Na spoiwach z dyspersji wodnych polimerów jedno lub dwu składnikowe; charakteryzują się
utrudnioną przepuszczalnością dla pary wodnej. Zalecane są do układania na powierzchniach
betonowych oraz na styropianie.
2. Na spoiwach z roztworów syntetycznych nierozcieńczalne wodą; nie przepuszczają pary wodnej.
Stosowane na styropianie i podłożach betonowych.
3. Na spoiwach mineralnych głownie cementowo wapiennych z dodatkami modyfikującymi;
paroprzepuszczalne. Zalecane na wełnę mineralną, ściany gipsowe i bloczków z betonu komórkowego.
4. Na spoiwach mineralnych, mineralno-organiczne rozcieńczalne wodą. Paro przepuszczalność
utrudniona. Podłoża betonowe, styropianowe, gipsowe.
Beton zwykły. Mieszanina cementu z kruszywem drobnym i grubym, wodą.
W zależności od gęstości objętościowej, betony dzieli się na trzy rodzaje:
Beton ciężki
q>2 600 kg/m3
Beton zwykły
2 000 < q < 2 600 kg/m2
Beton lekki
G < 2 000 kg/m3
Beton zwykły: PN-88/B-06250 „Beton zwykły” lub PN –EN 206-1 „Beton. Cz. I Wymagania, właściwości,
produkcja i zgodność.
Urabialność mieszanki betonowej: jest to zdolność do łatwego o szczelnego wypełnienia formy przy
zachowaniu pełnej jednorodności mieszanki betonowej.
Konsystencja: jest to inaczej stopień ciekłości mieszanki betonowej.
Zarób mieszanki betonowej: jest to ilość mieszanki betonowej jednorazowo otrzymanej z urządzenia
mieszającego lub pojemnika transportowego. Wielkość zarobu może być od kilkudziesięciu litrów do kilku m3.
Partia betonu: ilość betonu o tym samych wymaganiach, podlegające oddzielnej ocenie, wyprodukowane w
okresie normowym lecz nie dłuższym nić 1 miesiąc, z takich samych składników, według tej samej technologii i
w takich samych warunkach.
Klasa betonu: (wg starej normy) jest to symbol literowo-liczbowy (np. B25) klasyfikujący beton pod względem
jego wytrzymałości na ściskanie. Liczba po literze B oznacza wytrzymałość gwarantowaną.
Wytrzymałość gwarantowana: jest to wytrzymałość na ściskanie w N/mm2 badana na próbkach sześciennych
o boku 15 cm po 28 dniach twardnienia, gwarantowana przez producenta betonu w prawdopodobieństwem 95%.
Klasy betonu wg. Starej normy: B7.5, B10, B12.5, B15, B17.5, B20, B25, B30, B35, B40, B50
BWW – betony o wysokiej wytrzymałości powyżej B50.
Płyty wiórowo- gipsowe. Otrzymuje się przez prasowanie mieszaniny z zaczynu gipsowego z odpadami
papierniczymi zawierającymi włókna celulozowe.
W przeliczeniu na suche składniki stosunek wagowy gipsu do włókien celulozowych powinien być 80:20
Fermacell- nazwa płyty gipsowo-włóknowej. Płyty te posiadając o wiele wyższą wytrzymałość na ściskanie i
zginanie niż płyty GK. Są odporne na drgania, uderzenia oraz naciski punktowe, w odróżnieniu od płyt GK nie
są kruche i mają podwyższoną odporność na działanie wilgoci i ognia. Kierunki zastosowania: tam gdzie płyty
GK jednak ze szczególnym zalecaniem do pomieszczeń wilgotnych(kuchnie, łazienki, poddasza). Wymiary płyt
Grubość: 10, 12.5, 15, 18 mm
Pozostałe wymiary:150x100, 200x120, 250x120, 260x120, 270x120, 300x120 cm
Z płyt tych można wykonywać elementy podłogowe stanowiące podłoże pod posadzki. Elementy te składają się
z dwóch sklejonych ze sobą płyt gipsowo- włóknowych o gr. 12,5 mm każda, przesuniętych względem siebie
wzdłuż przekątnej o 5 cm, przez co powstaje szeroka zakładka o dużej wytrzymałości mechanicznej. Płyta taka
może być wykończona dowolnym materiałem posadzkowym. Od strony spodniej powinno przykleić się do
takiej płyty materiał spełniający rolę izolacji termicznej i akustycznej jak np. płytę pilśniową miękką, płytą z
wełny mineralnej lub z tworzywa spienionego.
Wyroby wapienno – piaskowe(silikaty) silka (xella) Surowce: wapno palone(7%), piasek kwarcowy(90%),
woda (5% - wagowo). Cegły pełne oraz bloczki silikatowe otrzymuje się przez prasowanie pod wysokim
ciśnieniem mieszaniny w/w składników i następnie poddanie ich przyśpieszonemu twardnieniu w procesie
autoklawizacji. Proces ten przebiega w środowisku nasyconej pary wodnej o temp. 200C, przy ciśnieniu ok.
16barów w czasie ok. 6h.W tych warunkach między wapnem i krzemionką tworzą się silne wiązania chemiczne
a powstałe w wyniku tego krzemiany wapnia charakteryzują się wysoką wytrzymałością na ściskanie oraz
odpornością na działanie czynników atmosferycznych i chemicznych. Po kilku dniach sezonowanie na wolnym
powietrzy silikaty mogą być bezpośrednio wykorzystane na budowie. Właściwości: gęstość objętościowa cegła
pełna (1700-1900 kg/m3), bloczki drążone (1500-1600 kg/m3), wytrzymałość na ściskanie Rc do 30 N/mm2,
współczynnik przenikania ciepła =0,80 W/mK. Wymiary: cegły typ. 1NF-250x120x65mm, 1,5NF-
250x120x104mm; bloczki typ: 2NFD-250x140x120, 3NFD- 250x220x120, 6NFD-250x220x250 mm.
Zastosowanie: ściany konstrukcyjne zewnętrzne i wewnętrzne w budynkach o wysokości do 10 kondygnacji,
ścianki działowe, ścianki ogniowe i kominy, mury piwnic, do celów elewacyjnych i małej architektury.
Wyroby z betonu komórkowego: beton komórkowy, gazobeton, siporex, ytong, wyroby z betonu
komórkowego otrzymuje się z drobnoziarnistej zaprawy cementowej lub cementowo – wapiennej z dodatkiem
wapna palonego, proszku aluminiowego oraz dodatków chemicznych regulujących lepkość tej masy.
Wypełniaczami mogą być popioły lotnbe lub drobno mielony piasek kwarcowy. Siporex(popioły lotne), ytong
(drobno mielony piasek kwarcowy). Betony te posiadaja strukturę komórkową, która uzyskuje się poprzez
spulchnienie świeżej masy za pomocą gazu. Jest nim najczęściej wodór powstający w wyniku reakcji proszku
aluminiowego w wapnem. Wyrośnięta i wstępnie stwardniałą masę tnie się na bloczki, które następnie poddaje
się przyśpieszonemu twardnieniu w procesie autoklawizacji (temp. Pary wodnej 160C, 12bar, czas 6h). po kilku
dniach sezonowania na wolnym powietrzu elementy mogą być wbudowane w konstrukcję).
Właściwości betonów komórkowych:
Odmiany
Gęstość objętościowa kg/m3
W/mK
Klasy
wytrzymałościowe
*prawidłowe symbole
podane są poza
tabelką
Stan suchy
Stan powietrzno-
suchy
Stan suchy
M400
Do 450
Do 580
0,10
1,5
M500
451-550
690
0,14
2,0; 2,5; 3,0
M600
551-650
810
0,17
3,0; 3,5; 4,0; 4,5
M700
651-750
940
0,20
4,5; 5,0; 6,5; 7,0
x) beton komórkowy w piśmiennictwie technicznym, za normami europejskimi oznaczany jest symbolem AAC
(z ang. Autoklavea Aersted Concrete – autoklawizowany napowietrzany beton) W związku z tym prawidłowa
symbolika klas wytrzymałościowych powinna być następująca:
Klasa
AAC1,5
AAC2
AAC2,5
…
AAC7
fck
1,5
2,0
2,5
…
7,0
Kierunki stosowania bet. Komórkowych: ściany konstrukcyjne zewnętrzne i wewnętrzne w budynkach
mieszkalnych o wysokości do 3 kondygnacji ( do celów konstrukcyjnych można stosować bloczki o odmianie
nie mniejszej niż M600 i klasie nie niższej niż AAC4); ścianki działowe, elementy ukształtne do wykonywania
nadproży, płyty stropowe i dachowe.
Wymiary na przykładzie siporeksu:
Długość: 49 i 59 cm
Wysokość: 24 cm
Szerokość: 6,8,10 (płytki) 12, 18, 24, 30, 36 cm ( bloczki)
Ytong;
Długość: 60 cm
Szerokość: 20 cm
Szerokość: 11.5, 17.5, 30, 36, 40 cm
W przypadku betonów komórkowych wyróżnia się 2 klasy dokładności jeśli chodzi o wymiary:
I klasa GPLM wyroby do łączenia zaprawami zwykłymi lub ciepłochronnymi (siporeks)
II klasa TLMA wyroby łączone zaprawami klejowymi na cienkie spoiny o gr. Do 3 mm (ytong, h+h)
Partia betonu może być zakwalifikowana do danej klasy jeśli jego wytrzymałość na ściskanie określona na
próbkach kontrolnych 150x150x150 mm spełnia następujące warunki:
1. Gdy liczba kontrolnych próbek 3<n<15
Rimin>= d RGb gdzie Rimin- minimalna wartość pomiaru w serii n zbadanych próbek
RGb – wytrzymałość gwarantowana
L- współczynnik teoretyczny zależny od zbadanych próbek
Liczba próbek
L
3-4
1.15
5-8
1.10
9-14
1.05
2. Liczba próbek n>=15
R-wytrzymałość średnia
s-odchylenie standardowe
Stopień i wodoszczelność betonu; cecha ta określana jest za pomocą stopnia wodoszczelności (np. W4), który
klasyfikuje beton pod względem przepuszczalności wody. Liczba po literze W oznacza dziesięciokrotną wartość
ciśnienia wody w N/mm2 działającego na próbki betonowe. Stopnie wodoszczelności: W2, W4, W6, W8,W10,
W12.
Mrozoodporność betonu: określa ją tzw. Stopień mrozoodporności, który jest symbolem literowo-liczbowym
np. F50 klasyfikujący beton pod względem odporności na działanie mrozu. Liczba po literze F oznacza
wymagana liczbę cykli zamrażania i odmrażania próbek betonowych. Ta liczba cykli zamrażania i odmrażania
jest zależna od liczby przewidywanych lat użytkowania elementu lub konstrukcji.
Jeżeli elementy betonowe narażone są na kapilarne podciąganie wody liczbę przewidywanych cykli należy
zwiększyć o 50, jeżeli natomiast elementy betonowe oprócz oddziaływania wody podlegają również działaniu
soli odladzających lub innych chemikali liczbę cykli należy zwiększyć o 100.
Lata użytkowania
Stopień mrozoodporności
Do 25 lat
F25
26-50
F50
51-75
F75
76-100
F100
101-150
F150
151-200
F200
Ponad 200 lat
F300
Stopień mrozoodporności betonu osiągnięty jest wówczas jeżeli po wymaganej w jego symbolu liczbie cykli
zamrażania i rozmrażania spełnione są następujące warunki
-próbka nie wykazuje spękań
- łączna masa ubytków betonu nie przekracza 5% masy próbek niezamrażanych
- obniżenie wytrzymałości betonu jest nie większe niż 20%
warunki dojrzewania betonu- są to warunki, w których znajduje się beton od momentu jego wykonania do 28
dni jego twardnienia.
a) warunki laboratoryjne – temp. 18 +-2C wilgotność powietrza powyżej 90%
b) warunki naturalne – temp. Średnia dobowa nie większa niż 10C
c) warunki obniżonej temp. – temp. Średnia dobowa od 5 do 10C
d) warunki zimowe – temp. Średnia dobowa poniżej C
e) warunki podwyższonej temp. – które występują w procesie przyśpieszonego dojrzewania betonu.
Temperatura średnia dobowa:
Klasy wytrzymałości na ściskanie wg. Nowej normy. Podstawą klasyfikacji może stanowić wytrzymałość
charakterystyczna na ściskanie (fck) określana w 28 dniu dojrzewania na próbkach walcowych o średnicy
150mm i wysokości 300mm (fck,cyl) lub na próbkach sześciennych o boku 150mm (fck,cub)
Fck- wytrzymałość charakterystyczna jest to wytrzymałość na ściskanie [N/mm2] którą gwarantuje producent
betonu z prawdopodobieństwem 95%
Fck jest to wartość wytrzymałości poniżej której może się znaleźć 5% wszystkich możliwych oznaczeń
wytrzymałości dla danej partii betonu.
Klasy wytrzymałości
Minimalna fck, cyl [N/mm2]
Minimalna fck, cube [N/mm2]
C8/10
8
10
C12/15
12
15
C16/20
16
20
C20/25
20
25
C25/30
25
30
C30/37
30
37
C35/45
35
45
C40/50
40
50
C45/55
45
55
C50/60
50
60
C55/67
55
67
C60/75
60
75
C70/85
70
85
C80/95
80
95
C90/105
90
105
C100/115
100
115
Betony lekkie
Klasy wytrzymałości
Fck, cyl [N/mm2]
Fck, cube [N/mm2]
LC 8/9
8
9
LC 12/13
12
13
LC 16/18
16
18
LC 20/22
20
22
LC 25/28
25
28
LC 30/33
30
33
LC 35/38
35
38
LC 40/44
40
44
LC 50/55
50
55
LC 55/60
55
60
LC 60/66
60
66
LC 70/77
70
77
LC 80/88
80
88
Klasa gęstości
D1,0
D1,2
D1,4
D1,6
D1,8
D2,0
Zakres
gęstości kg/m3
800-1000
1000-1200
1200-1400
1400-1600
1600-1800
1800-2000
Kryteria zgodności dotyczące wytrzymałości na ściskanie:
Rodzaj produkcji
Liczba ”n” wyników badań
Kryterium I
Kryterium II
Średnia z „n” wyników
(fcm) N/mm2
Dowolny pojedynczy wynik
z „n” wyników N/mm2
Początkowa
3
Fcm>=fck+4
Fci>=fck-4
ciagła
15
Fcm>=fck+1,485
Fci>=fck-4
Plan pobierania próbek do badań
Produkcja początkowa obejmuję produkcje betonu do momentu uzyskania co najmniej 35wyników badań.
Produkcja ciągła jest wtedy gdy uzyska się powyżej 35 wyników badań ale w obrębie nie przekraczającym 12
miesięcy.
*minimalna częstotliwość pobierania próbek do badań
Produkcja
Pierwsze 50m3 produkcji
Po pierwszych 50m3 produkcji
Początkowa
3 próbki
1 próbka na 200m3 betonu
2 próbka na 1 tydzień produkcji
ciągła
-
1 próbka na 400m3
1 próbka na tydzień
Stopień konsystencji:
1. Wilgotna K-1
2. Gęstoplastyczna K-2
3. Plastyczna K-3
4. Półciekła K-4
5. Ciekła K-5
Zależności między stopniem konsystencji a warunkami formowania.
K-1 wilgotna – przypadku mieszanek wibrowanych powyżej 100Hc a także mieszanki wibroprasowane,
elementy masywne lub elementy drobnowymiarowe o wysokiej wytrzymałości docelowej. Warunek
wytrzymałości:
gdzie: A- stała od klasy cementu, c- ilość cementu, w – ilość wody.
K-2 gęstoplastyczna – mieszanki wibrowane lub ubijane ręcznie, przekroje mogą być proste i rzadko zbrojone.
K-3 plastyczna – mieszani wibrowane lub sztychowane ręcznie, przekroje proste lub złożone normalnie zbrojone
(1-2,5% stali)
K-4 półciekłe- mieszanki wibrowane lub sztychowane ręcznie przekroje złożone normalnie lub gęsto zbrojone.
K-5 ciekła – przekroje złożone, gęsto zbrojone lub betony wykonywane na dużych powierzchniach.
Zagęszczanie przez wibrowanie lub sztychowanie ręczne lub mieszanki samozagęszczające.
Metoda stożka opadowego:
Stopień konsystencji
Opad [cm] stożek Abramsa
Metoda (wg. Starej normy Ve-Be)
K-1
-
>=28s
K-2
-
27-14
K-3
2-5
13-7
K-4
6-11
<=6
K-5
12-15
-
Wg. Nowej normy
Klasy konsystencji
Opad
Klasy wg. VeBe norma
nowa
Czas w [s]
S1
10-40
V0
>=31
S2
50-90
V1
30-21
S3
100-150
V2
20-11
S4
160-210
V3
10-6
S5
>=210
V4
5-3
Wg. Stopnia zagęszczalności- klasa konsystencji wg metody rozpływu
Klasa
Średnia rozpływu [mm]
F1
<=340
F2
350-410
F3
420-480
F4
490-550
F5
560-620
F6
>=630mm
Badania spoiw.
Określenie czasu wiązania gipsu:
Czas wiązania spoiw bada się przy pomocy aparatu Vicata na zaczynach o konsystencji tzw. Normalnej. Zaczyn
gipsowy posiada konsystencję normalną wówczas, kiedy jego rozpływ mierzony za pomocą aparatu Southarda
osiągnie średnicę 18+-2 cm
Jeżeli
-dla konsystencji gęstych
Ad2.
Gdzie. Go- gęstość cementu
Gk- gęstość kruszyw
c,k,w – ilość cementu, kruszyw, wody
Ad.3.
Gdzie wc - wodorządność cementu
Wk – wodorządność kruszywa
Projektowanie składu betonu zwykłego metodą trzech równań:
Definicja projektowania betonu:
Jest to ustalenie ilości podstawowych składników w kg/m3 mieszanki betonowej przy określeniu danych
wyjściowych które wynikają między innymi z konstrukcji lub elementu, sposobu i warunków prowadzenia
robót budowlanych, właściwości składników i oczekiwanych cech betonu stwardniałego w różnych warunkach
środowiskowych.
Przykład. Zaprojektować beton zwykły klasy C20/25 na kruszywie naturalnym o ustalonym składzie ziarnowym,
przy założeniu, że konsystencja mieszanki będzie plastyczna. Przygotowanie recepty roboczej dla betoniarki o
pojemności teoretycznej 500l.
I etap: Ustalenie danych wyjściowych.
R=32,5 cement CEMII 32,5
konsystencja
Wodorządność
32,5
42,5 i 52,5
Wilgotna
0,23
0,26
Gęstoplastyczna
0,25
0,28
Plastyczna
0,27
0,30
Półciekła
0,29
0,32
Ciekła
0,31
0,34
Wk- wodorządność kruszyw, ilość wody wyrażona w litrach jaką należy dodać do 1kg kruszyw by samo
kruszywo osiągnęło pożądaną konsystencję
Przy konsystencji plastycznej dla kruszywa naturalnego składającego się z żwiru - 60% i piasku 40% można
przyjąć wodorządność 0,052 dcm3/kg
II etap. Rozwiązanie układu 3 równań względem c, k, w
Przytoczony układ 3 równań można w prosty sposób rozwiązać stosując różnego rodzaju uproszczenia np.
uproszczenie wg. Kluza i Eymana
=
=417,455
III etap. Sprawdzenie rachunkowe
Wyliczenie ilości c, k, w (podstawiamy do dwóch pierwszych równań)
IV etap. Sprawdzenie doświadczalne; wykonanie próbnego zarobu.
Próbny zarób jest to niewielka ilość mieszanki betonowej, do 1l w której proporcje poszczególnych składników
muszą być takie same jak wyliczone z układu trzech równań. Próbny zarób służy do sprawdzenia konsystencji
mieszanki, wydajności objętościowej, gęstości, porowatości oraz wytrzymałości na ściskania, wydajności
wytrzymałościowej.
Skład próbnego zarobu:
V1=11 dcm3
C1=4,59kg
K1=19,28kg
W1=2,23 dcm3
Suma:26,07 kg
Sprawdzenie wydajności objętościowej
V1= 11,2 dcm3
Założymy, że rzeczywista objętość zarobu wyniosła v1=11,2dcm3
- umożliwia wprowadzenie poprawek do ilości cementu, kruszywa i wody wyliczonych z etapie drugim i oblicz.
Rzeczywistej ich ilości w 1m3.
V etap. Wyznaczenie recepty laboratoryjnej czyli obliczenie rzeczywistych ilości składników w 1m3 betonu.
VI etap. Opracowanie recepty roboczej.
a) Uwzględnienie wilgotności naturalnej kruszywa
Zakładamy, ze w=0,8%
b) Obliczenie ilości składników na jeden zarób betoniarki
Dla konsystencji plastycznej Vrb=0,7Utb
Np. jeżeli Vtb=500dcm3
Vrb=0,7*500=350 dcm3
Klasy ekspozycji betonu:
Charakterystyka
oddziaływania
Symbol
klasy
ekspozycji
Opis środowiska
Maks. w/c Min. Udział
cementu
kg/m3
Min. Klasa betonu
neutralne
XO
Suche-wewnątrz
budynku
-
-
C12/15
Karbonatyzacja
XC1
XC2
XC3
XC4
Suche
Mokre i
sporadycznie
suche
Umiarkowanie
wilgotne
Mokre i suche
0,65
0,60
0,55
0,50
260
280
280
300
C20/25
C25/30
C30/37
C30/37
Środowisko
chlorków
niepochodzących z
wody morskiej
XD1
XD2
Chlorki z
powietrza
Bet. Narażone na
chlorki
pochodzenia
przemysłowego
0,55
0,55
300
300
C30/37
C30/37
XD3
oraz baseny
kąpielowe
Cyklicznie
mokre i suche
0,45
320
C35/45
Chlorki
pochodzące z
wody morskiej
XS1
XS2
XS3
Działanie soli z
powietrza
Elementy
budowli
morskich
Strefa
rozbryzgów,
przypływu itp
0,50
0,45
0,45
300
320
340
C30/37
C35/45
C35/45
Korozja betonu
bet. Spowodowana
zamrażaniem i
rozmrażaniem
XF1
XF2
XF3
XF4
Środowisko
umiarkowana,
nasycone wodą
Umiarkowanie
nasycenie wodą
wraz z środkami
obladzającymi
Silne nasycenie
wodą bez
środków
odladzających
Silne nasycenie
wodą, ze
środkami
odladzającymi
0,55
0,55
0,50
0,45
300
300
320
340
C30/37
C30/37(napowietrzanie
ilości do 4%)
C30/37
napowietrzenie~4%
C30/37(+napowietrzenie w
ilości 4-6%)
Agresja chemiczna
XA1
XA2
XA3
Słaba agresja
chemiczna
Umiarkowana
agresja
chemiczna
Silna agresja
chemiczna
0,55
0,50
0,45
300
320
360
C30/37
C30/37
C35/45
Ścieranie
mechaniczne
XM1
XM2
XM3
Umiarkowane
ścieranie
Silne zagrożenie
ścieraniem
Ekstremalne
ścieranie
0,55
0,55
0,45
300
300
320
C30/37
C30/37+obróbka pow. Bet.
Warstwami trudno
ścieralnymi
C35/45 –j/w
Wartości graniczne dla klas ekspozycji dotyczące agresji chemicznej
składnik
XA1
XA2
XA3
200-600
600-3000
3000-6000
pH
6,5-5,5
5,5-4,5
4,5-4
agresywne
15-40
40-100
<100
Równania opisujące beton i mieszankę betonową:
1. Warunek wytrzymałości
2. Warunek szczelności
3. Warunek konsystencji (urabialności lub wzór na wodę)
Ad1. Pierwowzorem był wzór Fereta
Gdzie:
a=0,5 (zawsze)
c-ilość cementu w kg na 1m3 betonu
w- ilość wody w litrach w 1m3 betonu
p- porowatość betonu
A-stała zależna od rodzaju kruszywa i klasy cementu (odczytuje się z tabelki)
Bolney założył, że w dobrze zagęszczonym betonie porowatość powinna wynosić 0%
Stąd:
Wzór ten jest słuszny gdy:
Domieszki chemiczne do betonu i dodatki
Pod pojęciem domieszek rozumiemy substancje chemiczne dodawane w niewielkich ilościach (do
2% w stosunku do masy cementu), które w istotny sposób zmieniają wybrane właściwości
mieszanki betonowej i betonu.
Domieszki występują w postaci cieczy, dodawane są z wodą zarobową i nie stanowią
dodatkowego składnika objętościowego betonu.
Dodatki są to substancje mineralne, występujące w postaci sproszkowanych ciał stałych, które
zmieniają niektóre cechy mieszanki betonowej i betonu. Domieszki stosuje się w ilości 20% w
stosunku do masy cementu, mogą być one stosowane jako zamiennik cementu lub dodatek bez
ujmowania ilości cementu. Stanowią one dodatkowy składnik objętościowy betonu.
W zależności od mechanizmu oddziaływania oraz osiąganych rezultatów domieszki dzielą się na:
- uplastyczniające w tym super plastyfikatory
- napowietrzające
- regulujące czas wiązania i twardnienia:
a)domieszki opóźniające wiązanie i twardnienie
b)domieszki spowalniające wiązanie i twardnienie
-uszczelniające
-przeciwmrozowe
Domieszki uplastyczniające-są to związki organiczne o łańcuchowej budowie cząsteczek, które z
jednej strony wykazują dobrą przyczepność do ziaren cementu natomiast z drugiej strony są
hydrofilne, czyli przyciągają cząsteczki wody. Cząsteczki zmniejszają napięcie powierzchniowe,
zwiększają stopień zwilżenia ziaren cementu, działają w sposób smarny i tym samym przy nie
zmienionej ilości wody zarobowej powodują upłynnienie mieszanki betonowej. Stosując domieszki
plastykujące przy zachowaniu nie zmienionej konsystencji możemy zmniejszyć ilość wody
zarobowej nawet o 50% co rzutuje w konsekwencji na wzrost wytrzymałości stwardniałego betonu
nawet o 20%. Stosowanie plastyfikatorów przy niezmienionej wytrzymałości końcowej elementów
betonowych może skutkować zaoszczędzeniem zużytego cementu nawet o 15%.Domieszki
uplastyczniające polecane są m.in.:
- w betonach transportowanych na znaczne odległości
- -||-metodami pompowymi
- do budowli hydrotechnicznych
Domieszki napowietrzające zmniejszają one napięcie powierzchniowe układu i mają zdolność do
tworzenia trwałej „piany” w całej objętości mieszanki betonowej. „piana” ta składa się z
niezliczonych drobnych pęcherzyków powietrza od 0,05-0,1 mm. W betonach o zawartości
cementu powyżej 25 kg/m3 i o kruszywie drobnym zalecana zawartość powietrza powinna mieścić
się w granicach 3-6%. W przypadku betonów chudych poniżej 250kg/m3 zawartość powietrza
może być między 6-12%. Betony napowietrzane mają kilkakrotnie podwyższoną mrozoodporność
w stosunku do betonu nienapowietrzanego. Są trudniej ścieralne. Natomiast elementy betonowe po
zdjęciu szalunków charakteryzuje się dużym stopniem gładkości jakby były polerowane. Kierunki
stosowania betonów napowietrzanych:
- budowle hydrotechniczne
- nawierzchnie autostrad oraz pasów startowych na lotniskach
- do bet. Architektonicznych
Domieszki przeciwmrozowe przyśpieszają twardnienie betonu w warunkach niskich temperatur,
zawierają glikol etylenowy, gliceryna albo alkohol metylowy. Gelex, antigel
Dodatki barwiące- są wykorzystywane do barwienia różnego rodzaju wyrobów
drobnowymiarowych z zapraw i betonów (np. kostki brukowe. Elementy ogrodzeniowe,
dachówki).
DREWNO I MATERIAŁY DREWNOPOCHODNE
Asortyment drewna okrągłego
Nazwa
Długość [m]
Średnica [cm]
najmniejsza
największa
Dłużyce
≥ 9
7
20
Kłody
2,5 – 8,9
7
20
Wyżynki
≤ 2,4
7
14
Żerdzie
≤ 15
7
14
Tarcica obrzynana podział wg długości
Asortyment
Tarcica
długa
Średniej długości
Deski i bale
2,4 – 6,30
0,90 – 2,30
Kłody, krokwie
2,4 – 6,30
-
Belki
3,00 – 6,30
-
Pozostałe wymiary
Deski
Grubość [mm]
5 - 13
Szerokość [mm]
50 i wzwyż
Deski
16 - 50
80 i więcej
Bale
50 - 100
Co najmniej 2 ???
Belki
Od 120 x 200
do 220 x 280
Krawędziaki
Od 100x100
75 x 125
Łaty
od 3238
do 75x100
KLASY WYTRZYMAŁOŚCI DREWNA SYMBOLE:
a) według starej normy K21, K27, K33, K39
Cyfra po literze oznacza wytrzymałość drewna na zginanie wyrażona w MPa przy wilgotności równej 10%
b) Według PN-EN338
Dla drewna iglastego C14; C16; C18; C22; C24; C27; C30; C35; C40
Dla drewna liściastego (bez topoli) D30; D35; D40; D50; D60; D70
Cyfra po literze oznacza wytrzymałość drewna na zginanie wyrażona w N/mm² przy wilgotności drewna
równej 12%
c) dla drewna klejonego GL24h, GL284h; GL32h; GL36h Cyfra po literze oznacza wytrzymałość
drewna na zginanie wyrażona w N/mm²
TWARDOŚĆ DREWNA
Wyróżniamy dwie metody wyznaczenia twardości drewna metoda laboratoryjna Briniella i metoda Janki.
Metoda Janki Sila jest wyrażona w MPa z jaką należy wcisnąć w drewno kulkę stalową o przekroju
średnicowym 1,0cm² na głębokość równą promieniowi kulki. Wyróżniamy 6 klas twardości.
I klasa – drewno bardzo miękki o twardości HI<35 MPa (lipa, leszczyna, kasztanowiec, osika, topola, wierzba)
II Klasa – średnio twarde – HI=35 – 50 MPa (sosna, modrzew, brzoza)
III Klasa – średnio twarde – HI=50 – 65 (Dąb, wiąz, orzech, sosna czarna)
IV Klasa – drewno twarde HI = 65- 100 MPa (jesion, drewno tekowe)
V Klasa – bardzo twarde HI = 100 – 150 MPa Buk, grab, cis, grochodrzew.
VI Klasa – drewno nadzwyczaj twarde HI>150 MPa (heban, kokos, drewno dwojakowi)
MATERIAŁY DREWNOPOCHODNE
Forniry – są to cienkie płaty drewna o grubości do 3 mm, otrzymywane w wyniku skrawania obwodowego pni.
Dzielą się one na obłogi i okleiny.
Obłogi – są to forniry o grubości od 1,00 do 3,00 mm, które stosuje się jako wewnętrzne warstwy niektórych
elementów drewno pochodnych takich jak sklejki lub płyty stolarskie
Okleiny – są to forniry o grubości od 0,6 – 1,0 mm. Stosuje się je jako warstwy zewnętrzne na elementach
drewnianych i drewnopochodnych lub drewnopodobnych, w celu nadania im szlachetnego wyglądu. Otrzymuje
się je z drewna takiego jak Bug, dąb, jesion, orzech, czereśnia, brzoza i mahoń.