Opracowała: dr inż. Teresa Rucińska
1. Budownictwo ogólne - tom 1. Materiały i wyroby budowlane.
Praca zbiorowa pod kierunkiem prof. dr hab. inż. B. Stefańczyka, Arkady
2005
2. Szymański E., Kołakowski J.: Materiały budowlane z
technologią betonu. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej,
W-wa 1996
3. Gantner E., Wrońska Z. Wędrychowski W., Nicewicz S.:
Materiały budowlane z technologią betonu. Ćwiczenia
laboratoryjne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, W-wa
2000
2
4. Domin T.: Materiały budowlane - skrypt dla studentów
Wyższych Szkół Technicznych. Wydawnictwo Uczelniane
Politechniki Krakowskiej, 1990 r.
5. Mickiewicz D., Lipczyńska I., Rucińska T.: Materiały i wyroby
budowlane. - cz. II. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki
Szczecińskiej, 1998 r.
6. Jamroży Z.: Beton i jego technologie. Nowe wydanie
uwzględniające normę PN-EN 206-1. Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa 2008
3
7. Matyszewski T., Mickiewicz D.: Materiały i wyroby
budowlane stosowane w inżynierii sanitarnej - cz. I.
Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, 1983 r.
8. Matyszewski T., Mickiewicz D.: Materiały i wyroby
budowlane stosowane w inżynierii sanitarnej - cz. II. Metale i
wyroby z metali. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej,
1984 r.
9. Aprobaty Techniczne i Certyfikaty dopuszczenia do
stosowania w budownictwie
4
10. Normy P N, PN  EN, EN ISO, PN-EN ISO, ISO
11. Aktualne wydawnictwa przedmiotowe.
� Materiały Budowlane
� Cement Wapno Beton
� Przegląd Budowlany
� Inżynieria i Budownictwo
� Murator
� Warstwy
� Drogownictwo
5
MATERIAA
Y BUDOWLANE
Wyroby (substancje, ciała fizyczne) użyte do
wykonania obiektu budowlanego, także do jego
naprawy, remontu, modernizacji poprzez
zastosowanie na stałe w obiekcie.
Materiałem budowlanym jest każdy wyrób
budowlany na stałe połączony z budowlą.
6
PODZIAA
WEDA
UG POCHODZENIA
� NATURALNE - kamień, drewno, trzcina, słoma, itd.
� Z PRZERÓBKI SUROWCÓW NATURALNYCH -
ceramika, szkło, metale, spoiwa, kruszywa, wypalane
z gliny, lepiszcza bitumiczne, wyroby
drewnopochodne, betony, zaprawy
� SYNTETYCZNE - tworzywa sztuczne, powstające na
drodze syntezy chemicznej związków organicznych
� Z ODPADÓW PRZEMYSA
OWYCH
7
PODZIAA
MATERIAA
ÓW BUDOWLANYCH ZE
WZGL
DU NA WA
AŚCIWOŚCI TECHNICZNE
� KONSTRUKCYJNE (nośne) przenoszące obciążenia
mechaniczne - beton, żelbet, stal
� NIEKONSTRUKCYJNE- nie przenoszą obciążeń
mechanicznych
� MATERIAA
Y TERMOIZOLACYJNE,
Dy
WI
KOIZOLACYJNE, HYDROIZOLACYJNE, itp
8
PODZIAA
WEDA
UG ZASTOSOWANIA
� ELEMENTY MUROWE
� ELEMENTY STROPOWE
� WYROBY DO POKRYĆ DACHOWYCH (dekarskie)
� WYROBY IZOLACYJNE  termoizolacyjne,
hydroizolacyjne, ognioodporne, przeciwdz
więkowe
9
� WYROBY DO OCHRONY PRZED KOROZJ
-
chemoodporne
� WYROBY INSTALACYJNE - wodociągowe,
kanalizacyjne, gazowe, armatura, przewody
elektryczne
� WYROBY WYKOC
CZENIOWE - okładziny
wewnętrzne i zewnętrzne, wyprawy tynkarskie, tapety,
farby, lakiery, emalie, posadzki, kleje, kity, itd.
10
WA
AŚCIWOŚCI MATERIAA
ÓW/WYROBÓW
BUDOWLANYCH
� fizyczne
� mechaniczne
� chemiczne
� higieniczne
� technologiczne
11
Dzięki określonym właściwościom materiałów
budowlanych budynek z nich wykonany spełnia tzw.
podstawowe wymagania:
� bezpieczeństwo konstrukcyjne
� bezpieczeństwo pożarowe
� bezpieczeństwo użytkowe
� higiena, zdrowie, środowisko
� ochrona przed hałasem
� oszczędność energii, zachowanie ciepła
12
� cechy zewnętrzne: wymiary, kształt, makrostruktura
� rozdrobnienie  uziarnienie, powierzchnia właściwa
� związane ze strukturą materiału: masa, gęstość,
porowatość
13
G
STOŚĆ - jest to stosunek masy suchego materiału
do jego objętości "absolutnej" (bez porów).
Wyrażana jest w kg/m3, kg/dm3, g/cm3
ms - masa próbki suchej, [g; kg]
Va - objętość próbki bez porów (objętość absolutna),
[cm3; m3]
14
24 cm3
20 cm3
0 cm3
Objętościomierz Le Chateliera o wysokości 25 cm
15
250
G
STOŚĆ OBJ
TOŚCIOWA - jest to stosunek masy
suchego materiału do jego objętości łącznie z porami.
Wyrażana jest w kg/m3, kg/dm3, g/cm3
ms - masa próbki suchej, [g; kg]
Vp - objętość próbki z porami (objętość w stanie
naturalnym), [cm3; dm3, m3]
16
17
Gęstość i gęstość objętościowa wybranych
materiałów budowlanych
Rodzaj materiału Gęstość Gęstość objętościowa
[g/cm3] [g/cm3]
DREWNO 1,55 0,45 � 0,95
CERAMIKA PEA
NA 2,70 1,80 � 1,95
BETON ZWYKA
Y 2,80 2,00 � 2,20
STAL 7,85 -
SZKA
O OKIENNE ~2,65 -
18
� hydrostatyczną, gdy materiał nie odpowiada
wymaganiom wymienionym w poprzednim punkcie
Określając gęstość objętościową materiału metodą
hydrostatyczną należy wybrać z partii badanego
materiału sześć próbek o kształcie nieregularnym,
jednak zbliżonym do graniastosłupa lub sześcianu o
wymiarach 40 mm x 60 mm. A
ączna masa próbek nie
może być mniejsza niż 0,25 kg.
20
Wszystkie próbki należy oczyścić z gliny, kurzu itp.
zanieczyszczeń oraz ponumerować farbą niezmywalną
w wodzie. Następnie próbki wysuszone do masy stałej
w temperaturze 105 � 110�C, nasyca się wodą.
Po nasyceniu wodą każdą próbkę przeciera się lnianą
ściereczką i następnie waży z dokładnością do 0,02 g w
powietrzu (m1) oraz całkowicie zanurzoną w zlewce z
wodą na wadze hydrostatycznej (m2).
21
Objętość próbki V oblicza się według wzoru:
w którym:
m1 - masa próbki zważonej w powietrzu, [g]
m2 - masa próbki zważonej na wadze
hydrostatycznej, [g]
�h - gęstość wody, g/cm3; przyjmuje się
�h =1 g/cm3
22
G
STOŚĆ NASYPOWA (dotyczy tylko materiałów
sypkich - np. kruszyw) - jest stosunkiem masy do
objętości badanego kruszywa w stanie luz
nym lub
zagęszczonym, niezależnie od stopnia jego wilgotności.
Wyrażana jest w kg/m3, kg/dm3, g/cm3
mkr - masa kruszywa, [g; kg]
Vkr - objętość kruszywa, [cm3; dm3, m3]
23
24
SZCZELNOŚĆ - określa zawartość substancji materiału
w jednostce jego objętości :
S - szczelność
r� - gęstość
r�o - gęstość objętościowa
25
POROWATOŚĆ - określa zawartość wolnych
przestrzeni (porów) w jednostce objętości materiału:
P - porowatość
S - szczelność
r� - gęstość
r�o - gęstość objętościowa
26
Porowatość wybranych materiałów
� Bazalt do 4%
� Granit 4-6%
� Cegła ceramiczna zwykła do 20%
� Szkło zwykłe 0%
� Metale 0%
27
WILGOTNOŚĆ - jest to zawartość wilgoci w
materiale; określa się ją stosunkiem masy wody
zawartej w materiale do masy suchego materiału:
mw - masa próbki w stanie wilgotnym [g]
ms - masa próbki w stanie suchym [g]
28
WILGOTNOŚĆ JEST CECH
ZMIENN
.
Zależy od:
" temperatury otoczenia
" ciśnienia panującego
" wilgotności względnej otoczenia
29
WILGOTNOŚĆ WZGL
DNA POWIETRZA -
wyrażony w procentach stosunek ilości pary wodnej
w powietrzu do maksymalnej ilości pary wodnej w
powietrzu przy tej samej temperaturze powietrza.
r�v�
j� =�
''
r�v�
r�v�
- masa pary wodnej znajdująca się w 1m3 powietrza, [kg/m3]
' '
- wilgotność nasycenia, maksymalna zawartość pary wodnej znajdująca się w 1m3
r�v�
powietrza, [kg/m3]
30
W celu zminimalizowania ryzyka wystąpienia
problemów związanych z korozją, pleśnią i co
za tym idzie estetyką budynku, wilgotność
względna (poza sytuacjami tymczasowymi)
nie powinna przekraczać 70-80%.
31
Wyższa wilgotność powietrza od podanej
powyżej jest wysoce nie komfortowa dla
przebywających w pomieszczeniu ludzi.
Dla porównania, średnia wilgotność względna
w lesie deszczowym wynosi 75-90%.
32
NASI
KLIWOŚĆ - jest to zdolność do wchłaniania
wody przez materiał.
Wyróżnia się:
" nasiąkliwość wagową
" nasiąkliwość objętościową
33
NASI
KLIWOŚĆ WAGOWA - określa procentowy
stosunek masy wody pochłoniętej przez materiał do
jego masy w stanie suchym.
mn - masa próbki nasyconej wodą [g]
ms - masa próbki wysuszonej do stałej masy [g]
34
NASI
KLIWOŚĆ OBJ
TOŚCIOWA - określa
procentowy stosunek objętości wody wchłoniętej
przez materiał do objętości tego materiału w stanie
suchym.
mn - masa próbki nasyconej wodą [g]
ms - masa próbki wysuszonej do stałej masy [g]
V - objętość próbki w stanie suchym [cm3]
35
NASI
KLIWOŚĆ JEST CECH
STAA

.
Zależy od:
" porowatości
" charakteru porów oraz ich wielości
36
PRZESI
KLIWOŚĆ - jest to zdolność materiału do
przepuszczania wody pod ciśnieniem.
Stopień przesiąkliwości mierzy się ilością wody
przechodzącej przez 1 cm2 próbki w ciągu 1 �godziny
przy stałym ciśnieniu.
Wartość tego ciśnienia zależy od warunków, w jakich
dany materiał będzie pracował. Przesiąkliwość
materiału zależy od jego szczelności i budowy.
37
PRZEPUSZCZALNOŚĆ PARY WODNEJ - miarą
przepuszczalności pary wodnej jest współczynnik
paroprzepuszczalności d, który wyraża ilość pary w
gramach, jaką przepuszcza materiał o powierzchni
1 �m2 i grubości 1 m w ciągu 1 godziny, jeżeli różnica
ciśnień pary między przeciwległymi powierzchniami
wynosi 1 Pa.
38
m��d g
d =� ,
F ��t ��D�p (m��h�� Pa)
m - masa pary wodnej, [g]
d - grubość próbki, [m]
D�p - różnica ciśnień, [Pa]
F  powierzchnia próbki, [m2]
t - czas przenikania pary wodnej, [h]
39
Współczynniki paroprzepuszczalności d
wybranych materiałów budowlanych
Rodzaj materiału � � � � �d � � �
Szkło, blacha 0
Beton zwykły 3 " 10-5
Cegła pełna 10 " 10-5
Drewno 6,2 " 10-5
Beton komórkowy 15 " 10-5
40
Materiały o większym współczynniku
paroprzepuszczalności zastosowane do
budowy domów zapewniają
w pomieszczeniach lepszy klimat niż
materiały o małej jego wartości
41
KAPILARNOŚĆ (włoskowatość) - jest to zdolność
do podciągania wody przez włoskowate, otwarte
kanaliki materiału (kapilary) pozostającego w
zetknięciu z wodą.
Ze względu na kapilarność materiałów ściennych,
podczas wznoszenia budynków, układa się warstwę
poziomej izolacji przeciwwilgociowej, która
uniemożliwia podciąganie wody z zawilgoconego
gruntu.
42
Schemat oznaczenia włoskowatego podciągania wody
przez piasek
43
HIGROSKOPIJNOŚĆ - jest to zdolność materiału
do wchłaniania wilgoci z otaczającego go powietrza.
Materiały higroskopijne mają zwykle podwyższoną
wilgotność.
Małą higroskopijnością odznaczają się np. wyroby
ceramiczne.
Dużą higroskopijnością odznacza się np. drewno
44
PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA - jest to zdolność
materiału do przewodzenia strumienia cieplnego
powstającego na skutek różnicy temperatury na
jego powierzchniach. Właściwość tę charakteryzuje
współczynnik przewodzenia ciepła l�.
45
WSPÓA
CZYNNIK PRZEWODZENIA CIEPA
A (l�)
równy jest ilości ciepła przepływającego w ciągu 1
godziny przez jednolitą (jednorodną) warstwę
materiału o powierzchni 1m2 i grubości 1m , jeżeli
różnica temperatury po obu stronach warstwy
wynosi 1K.
46
Q��b
l� =� , W /(m �� K)
F ��(t2 -� t1)��T
gdzie:
Q - ciepło, b - grubość, T  czas, F - powierzchnia
Zależy od:
" wielkości i struktury porów
" wilgotności materiału
" gęstości pozornej
" temperatury i składu chemiczny
47
Współczynnik przewodności cieplnej wybranych
materiałów budowlanych
Rodzaj materiału Współczynnik l� [W/m��K]
Styropian 0,037 � 0,045
Płyty pilśniowe porowate 0,058 � 0,069
Drewno sosnowe 0,163 � 0,300
Beton komórkowy 0,160 � 0,275
Mur z cegły pełnej 0,756
Szkło okienne 1,00
Beton zwykły 1,220 � 1,50
Granit 3,200 � 3,50
Stal 58,00
48
Wartość współczynnika przewodności cieplnej
zależy od:
" struktury materiału
" składu chemicznego
" stopnia zawilgocenia
W miarę wzrostu zawilgocenia materiału wartość
współczynnika zwiększa się, a zatem izolacyjność
cieplna pogarsza się.
49
Przenikanie ciepła przez przegrodę:
OPÓR CIEPLNY  R
Im R większe tym  cieplejsza przegroda budowlana
WSPÓA
CZYNNIK PRZENIKANIA CIEPA
A  U
50
ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA - jest to właściwość
materiału wyrażająca się zmianą wymiarów pod
wpływem wzrostu temperatury.
Wielkością charakterystyczną rozszerzalności
cieplnej jest:
51
" współczynnik cieplnej rozszerzalności liniowej
at - przyrost względnej długości materiału przy
ogrzaniu o 1�C
D�l
at =�
l0 �� D�t
"l  różnica długości na początku i końcu pomiaru
l0  długość pierwotna
"t  różnica temperatur
52
" współczynnik cieplnej rozszerzalności
objętościowej b - oznacza przyrost objętości
materiału przy ogrzaniu o 1�C
53
ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA WYBRANYCH MATERIAA
ÓW
" materiały kamienne 0,3�0,9*10-5
" drewno sosnowe 0,37*10-5
" ceramika 0,6*10-5
" szkło 0,9*10-5
" betony cementowe 1�1,2*10-5
" stal 1,2*10-5
" aluminium 2,4*10-5
54
WSPÓA
CZYNNIK ROZMI
KANIA:
gdzie :
Rn - wytrzymałość w stanie nasycenia wodą [MPa]
Rs - wytrzymałość w stanie suchym [MPa]
55
ODPORNOŚĆ NA ZAMRAŻANIE (1) - odporność
wyrobu na zamarzającą wodę w jego porach.
Jeżeli materiał nasycony wodą nie wykazuje
podczas wielokrotnego zamrażania i odmrażania
widocznych oznak rozpadu lub znaczniejszego
obniżenia wytrzymałości, mówimy o nim, że jest
odporny na zamrażanie.
56
ODPORNOŚĆ NA ZAMRAŻANIE (2) - właściwość
polegająca na przeciwstawianiu się całkowicie
nasyconego wodą materiału niszczącemu działaniu
zamarzającej wody, znajdującej się wewnątrz
materiału po wielokrotnym zamrażaniu i
odmrażaniu.
57
Ocena mrozoodporności polega na:
" ocenie makroskopowej - stwierdzeniu, czy
badany materiał ulega zniszczeniu (powstanie
rys, złuszczeń, pęknięć, rozwarstwień lub
zaokrągleń, krawędzi i naroży, itp.)
58
" określeniu zmiany masy próbki (max. strata
masy wynosi 5%). Zmianę masy D�m (stratę)
oblicza się wg wzoru:
gdzie:
m1 - masa próbki nasyconej wodą przed badaniem [g]
m - masa próbki nasyconej wodą po badaniu [g]
59
" określenie spadku wytrzymałości - porównaniu
wytrzymałości na ściskanie próbki przed
zamrażaniem i po ostatnim zamrożeniu (max.
strata wytrzymałości wynosi 20%)
Rc1 - wytrzymałość na ściskanie próbki nasyconej wodą po
ostatnim zamrożeniu [MPa]
Rc2 - wytrzymałość na ściskanie próbki nasyconej wodą
przed zamrażaniem [MPa]
60
OGNIOTRWAA
OŚĆ - to trwałość kształtu materiału
podczas długotrwałego działania wysokiej
temperatury.
Do ogniotrwałych zalicza się materiały, które
wytrzymują długotrwałe działanie temperatury
powyżej 1580�C bez odkształceń i rozmiękczenia
(np. wyroby szamotowe).
61
OGNIOODPORNOŚĆ:
q�wiąże się z ochroną przeciwpożarową budynków,
q�dotyczy całych elementów budynków (np. ścian,
stropów), które mogą być wykonane z więcej niż z
jednego materiału,
q�w zależności od czasu jaki wytrzymuje element
podczas badania kwalifikuje się go do
odpowiedniej klasy odporności ogniowej.
62
RADIOAKTYWNOŚĆ NATURALNA -
radioaktywność naturalna materiałów budowlanych
wpływa na warunki higieniczno-zdrowotne w
środowisku mieszkalnym i może stanowić
zagrożenie zdrowia mieszkańców.
63
Zagrożenie radiacyjne może występować wewnątrz
budynków, jak i na obszarach większych
aglomeracji, gdzie między innymi są skupione
odpady przemysłowe, jak np. żużle paleniskowe i
hutnicze. Odpady te z reguły zawierają zwiększone
ilości naturalnych pierwiastków promieniotwórczych
w porównaniu z innymi surowcami mineralnymi.
64
Badania kontrolne polegają na oznaczeniu stężenia:
potasu 40K [SK], radu 226Ra [SRa] i toru 232Th [STh].
Do oceny badanego materiału przyjęto dwa
współczynniki kwalifikacyjne f1 i f2:
f1=0,00027 SK + 0,0027 SRa +0,0043 STh Ł�1�
f2 = SRa Ł� 185 Bq/kg
Pierwiastki radioaktywne mogą być zawarte w
surowcach odpadowych, które stosuje się do produkcji
materiałów budowlanych.
65
Średnie stężenia radionuklidów naturalnych w wybranych surowcach i materiałach
Stężenie radionuklidu [Bq/kg]
Rodzaj
Współczynnik Współczynnik
surowca lub
f1 f2
Potas K-40 Rad Ra-226 Tor Th-228
materiału bud.
wapno 46 24 3 0,09 24
piasek 228 8 9 0,12 8
margiel 257 21 14 0,18 21
glina 621 47 48 0,50 47
ił 692 38 44 0,48 38
popioły lotne 676 127 82 0,88 127
żużel (miedz
) 902 295 45 1,23 295
fosfogips 109 358 15 1,08 358
cement 204 48 20 0,27 48
beton 500 65 36 0,45 65
ceramika
722 51 49 0,54 51
bud.
66
Zjawiska radiacyjne
Średnie oraz ekstremalne (minimalne i maksymalne) wartości współczynników
kwalifikacyjnych niektórych wyrobów budowlanych: 1 - beton komórkowy piaskowy, 2 - beton
komórkowy popiołowy, 3 - beton zwykły, 4 - keramzytobeton, 5 - cegła i wyroby ceramiczne,
6 - żużlobeton, 7 - cegła silikatowa.
wg. Osieckiej E.: Materiały budowlane- właściwości techniczne i zdrowotne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002
Zjawiska radiacyjne
Średnie oraz ekstremalne (minimalne i maksymalne) wartości współczynników
kwalifikacyjnych niektórych wyrobów budowlanych: 1 - beton komórkowy piaskowy, 2 - beton
komórkowy popiołowy, 3 - beton zwykły, 4 - keramzytobeton, 5 - cegła i wyroby ceramiczne, 6
.
- żużlobeton, 7 - cegła silikatowa
wg. Osieckiej E.: Materiały budowlane- właściwości techniczne i zdrowotne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002
Cechy mechaniczne charakteryzują odporność
materiału na działanie sił powodujących niszczenie
ich struktury.
69
Cechy te zależą od:
" budowy wewnętrznej materiału
" jego porowatości
" stanu zawilgocenia
" kierunku działania sił przy materiałach
anizotropowych
" temperatury
70
71
WYTRZYMAA
OŚĆ NA ŚCISKANIE - wyraża się
stosunkiem siły ściskającej Fc do przekroju
poprzecznego próbki A:
Fc - siła ściskająca niszcząca próbkę [N]
A - przekrój poprzeczny próbki prostopadły do
kierunku działania siły [mm2]
72
 WYTRZYMAA
OŚĆ NA ŚCISKANIE
jest to największe naprężenie, jakie wytrzymuje
próbka badanego materiału podczas ściskania.
Schemat oznaczania
wytrzymałości na ściskanie
Fc jest wypadkową siły działającej na
powierzchnię póbki A
73
WYTRZYMAA
OŚĆ NA ROZCI
GANIE - wyraża się
stosunkiem siły rozciągającej Fr do przekroju
poprzecznego próbki A:
Fr - siła rozciągająca niszcząca próbkę [N]
A - przekrój poprzeczny próbki prostopadły do
kierunku działania siły [mm2]
74
 WYTRZYMAA
OŚĆ NA ROZCI
GANIE
jest to największe naprężenie, jakie wytrzymuje
próbka badanego materiału podczas rozciągania.
Schemat oznaczania wytrzymałości na rozciąganie
Fr jest wypadkową siły działającej na powierzchnię póbki A
75
WYTRZYMAA
OŚĆ NA ZGINANIE - jest to
naprężenie, które wyraża się stosunkiem
niszczącego momentu zginającego Mz do wskaz
nika
wytrzymałości przekroju W elementu zginanego:
Mz - moment zginający [N��m]
W - wskaz
nik wytrzymałości przekroju [m3]
76
Jeśli siła ustawiona jest w środku rozpiętości
badanej próbki między dwoma podporami, moment
zginający wynosi:
gdzie:
F - siła niszcząca [N]
l - rozpiętość próbki między podporami [m]
77
W wypadku beleczki o przekroju prostokątnym (w
tym i kwadratowym) wskaz
nik wytrzymałości W
obliczamy według wzoru:
w którym:
h - wysokość beleczki [cm]
b - szerokość beleczki [cm]
78
TWARDOŚĆ - jest to odporność danego materiału
na wciskanie weń innego materiału o większej
twardości (odporność na działanie siły skupionej).
Zależnie od rodzaju materiału stosuje się różne
metody pomiaru.
79
Wzorce twardości uszeregowane są w skali Mohsa:
od 1 (najbardziej miękki - talk) do 10 (najtwardszy -
Stopnie twardości Minerał Uwagi
diament).
Talk - Mg3[(OH)2Si4O10] Bardzo miękki, rysuje się paznokciem
1
Sól kamienna - NaCl
Miękkie, rysują się paznokciem
2
Gips - CaSO4��2H2O
Kalcyt - CaCO3 Miękki, rysuje się ostrzem miedzianym
3
Dość twardy, rysuje się drutem
Fluoryt - CaF2
4
stalowym
Apatyt - Ca5F(PO4)3 Twardy, rysuje się nożem stalowym
5
Ortoklaz - K[AlSi3O8]
6
Twarde, rysują szkło
Kwarc - SiO2
7
Topaz - Al2F2SiO4
8
Korund - Al2O3 Bardzo twarde, przecinają szkło
9
80
Diament - C
10
Schemat oznaczania twardości
Metoda Brinella
D  średnica kulki, mm
d  średnica odcisku, mm
P  siła obciążająca, N
81
Metoda Rockwella (PN-91/H-04355 i PN-82/H-04362)
Metoda Rockwella polega na
wciskaniu dwustopniowym
wgłębnika w postaci stożka
diamentowego o kącie
wierzchołkowym 120 stopni
lub kulki stalowej o średnicy
1,588 mm lub 3,175 mm, przy
określonych obciążeniach.
Przebieg obciążania
K -� h
HR =�
K  wartość stała, zależna od zastosowanego
c
wgłębnika oraz skali twardości Rockwella [mm],
h  trwały przyrost głębokości odcisku [mm],
c  wartość działki elementarnej czujnika [mm].
82
ŚCIERALNOŚĆ - jest to podatność materiału na
ścieranie. Określa się ją jako zmniejszenie
wysokości próbki podczas badania normowego lub
utratę masy próbki.
Oznaczanie ścieralności naturalnych i sztucznych
materiałów kamiennych przeprowadza się na tarczy
Boehmego.
83
Płytkę kamienną w kształcie sześcianu o boku
7,1cm umocowuje się w uchwycie maszyny tak, aby
przylegała do tarczy, i odpowiednio obciąża siłą
300N. Tarczę posypuje się proszkiem ściernym i
wprawia w ruch . Po 110 obrotach tarczę zatrzymuje
się, próbkę umocowuje się ponownie w uchwycie,
przekręcając ją wokół osi pionowej o 90� i wprawia
ponownie maszynę w ruch.
84
Czynność tę powtarza się czterokrotnie. Następnie
określa się stratę masy próbki na skutek tarcia materiału
i oblicza ścieralność s według wzoru:
M - strata masy próbki po 440 obrotach tarczy [g]
A - powierzchnia próbki [cm2]
r�o - gęstość objętościowa próbki [g/cm3]
lub S = 7,1-
85
KRUCHOŚĆ  jest to cecha charakterystyczna dla
materiałów, które nie wykazują odkształcenia
plastycznego pod działaniem sił zewnętrznych.
WSPÓA
CZYNNIK KRUCHOŚCI - jest to stosunek
wytrzymałości na rozciąganie Rr do wytrzymałości
na ściskanie Rc
86
 Jeżeli wartość k jest mniejsza niż 1:8 (0,125) -
mamy wówczas do czynienie z materiałem kruchym.
Do materiałów kruchych zaliczamy:
" żeliwo
" Szkło
" beton
" ceramika, itp
87
SPR
ŻYSTOŚĆ - jest to zdolność materiału do
przyjmowania pierwotnej postaci po usunięciu siły,
pod wpływem której próbka materiału zmieniła swój
kształt.
Sprężyste właściwości materiału charakteryzuje
współczynnik sprężystości E obliczany ze wzoru:
88
w którym:
s - naprężenie powstające przy ściskaniu siłą Fn
[kN] próbki o przekroju A [m2]
e - odkształcenie sprężyste wywołane naprężeniem
s, obliczone ze stosunku zmiany długości D�l do
długości pierwotnej l
89
Przebieg krzywej na wykresie
jest w początkowej fazie
liniowy, jest to tzw. obszar
prostej proporcjonalności
naprężeń i odkształceń, dalej
już zależność ma charakter
krzywoliniowy.
90
PLASTYCZNOŚĆ - zdolność materiału do
zachowania odkształceń trwałych bez zniszczenia
spójności np. glina, asfalt, metale, polimery.
CI
GLIWOŚĆ - zdolność materiałów do
przyjmowania dużych, trwałych odkształceń pod
wpływem sił rozciągających, bez objawów
zniszczenia np. metal, asfalt, lepiszcze bitumiczne.
91
RELAKSACJA - zanik w materiałach / spadek /
naprężenia przy stałym obciążeniu.
92
Oznaczanie cech chemicznych - określenie
właściwości chemicznych materiału staje się
konieczne wtedy, gdy zachodzące wewnątrz
materiału procesy chemiczne grożą zniszczeniem
lub obniżeniem jego wartości użytkowych.
Właściwości chemiczne materiałów zależą przede
wszystkim od ich składu chemicznego.
93
Skład ten można podawać jako skład:
" pierwiastkowy
" tlenkowy
" mineralny
Oznaczenie właściwości chemicznych
przeprowadza się w wyspecjalizowanych
laboratoriach.
94
95