CECHY FIZYCZNE, MECH, CHEM

Gęstość właściwą -
) nazywa się masę jednostki objętości materiału w stanie zupełnej szczelności (bez porów). Gęstość oblicza się ze wzoru:

gdzie:

- masa próbki [g],

- objętość próbki bez porów [cm³].

Aby obliczyć gęstość materiału, należy go wysuszyć do stałej masy (temperatura suszenia zależy od budowy chemicznej materiału)

Gęstość pozorna (gęstością objętościową
) nazywa się masę jednostki objętości wysuszonego materiału łącznie z porami. Gęstość pozorną określa się ze wzoru:

gdzie:

- masa materiału suchego w stanie dowolnej porowatości [g],

- objętość materiału [cm³]

W praktyce gęstość pozorną określa się w kg·m^-3 , t·m^-3. Gęstość pozorna zależy przede wszystkim od struktury materiału. Jest ona przeważnie mniejsza od gęstości tego samego materiału. Niektóre materiały, takie jak szkło, stal, bitumy, ze względu na strukturę jednorodną mają gęstość równą gęstości pozornej. Gęstość pozorna materiału ma duże znaczenie praktyczne - pozwala w przybliżeniu określić inne jego właściwości, a zatem ocenić przydatność materiału do budowy poszczególnych elementów budowli. Przykładowo materiał o niskiej gęstości pozornej jest materiałem porowatym, dobrym izolatorem ciepła, ma stosunkowo niską wytrzymałość i najczęściej znaczną nasiąkliwość. Gęstość pozorna jest podstawą ustalenia obciążeń elementów budowli, określenia udźwigu potrzebnych podnośników i urządzeń transportowych itp.

Gęstość pozorną nazywaną nasypową materiałów sypkich oznacza się przy użyciu objętościomierza cylindrycznego, w którym mierzy się objętość (V) w dm³ próbki. Następnie próbkę waży się (m) w kg i ze wzoru oblicza się gęstość pozorną.

Szczelność materiału nazywa się stosunek gęstości pozornej do gęstości tego materiału. Szczelność oblicza się ze wzoru:

gdzie:

- gęstość pozorna

- gęstość

Szczelność jest w zasadzie mniejsza od jedności. Jeżeli S=1, materiał jest całkowicie szczelny (jednorodny). Szczelność określa, jaką część całkowitej objętości zajmuje masa materiału bez porów (faza stała).

Porowatośćią materiału nazywamy procentową zawartość wolnych przestrzeni w tym materiale. Jeżeli od jednostki objętości materiału odejmiemy objętość fazy stałej materiału (szczelność), to wynikiem tego działania będzie objętość wolnych przestrzeni, którą możemy wyrazić także w procentach. Wartość P obliczamy ze wzoru:

[%]

Podstawiając za
poprzednią wartość otrzymamy wyrażenie:

[%]

Porowatość materiałów budowlanych waha się od 0 (bitumy, szkło, metale) do 95% (wełna mineralna, pianka poliuretanowa).

Nasiąkliwość jest to zdolność pochłaniania wody przez dany materiał. Nasiąkliwość wyraża się w procentach w stosunku do masy (nasiąkliwość wagowa
) lub objętości materiału (nasiąkliwość objętościowa
). Nasiąkliwości te oblicza się za pomocą wzorów:

[%]

[%]

gdzie:

- masa próbki nasyconej wodą [g, kg]

- masa próbki suchej [g, kg]

- objętość próbki suchej [cm³, dm³]

Stosunek

tzn. jest liczbowo równy gęstości pozornej materiału. Stąd po przekształceniu otrzymuje się zależność:

Dla materiałów, których gęstość pozorna jest równa jedności, nasiąkliwość wagowa i objętościowa ma te same wartości. Dla materiałów o gęstości pozornej większej od jedności:
<
, dla materiałów zaś o
< 1 jest
>
. Nasiąkliwość wywiera znaczny wpływ na właściwości materiału. Materiał nasiąknięty woda ma mniejszą wytrzymałość, gorszą zdolność izolacji, i większą gęstość pozorną niż materiał suchy. Nasiąkliwość różnych materiałów waha się w granicach od 0% masy (szkło, metale) do powyżej 200% masy (drewno).

Wilgotnością nazywa się procentową zawartość wody w danym materiale występującym w stanie naturalnym (rosnące lub ścięte drzewa, złoża skał) lub zawartość wody powstałą na skutek działania czynników atmosferycznych (zawilgocone kruszywo). Wilgotność określa się jako stosunek masy wody wchłoniętej przez materiał do masy materiału suchego za pomocą wzoru:

[%]

Przy wyznaczaniu wilgotności w laboratoriach prace sprowadzają się do wysuszenia wyrobu i oznaczenia różnicy mas w stanie wilgotnym i suchym. Większość wyrobów suszona jest w temperaturze 100 ÷ 105°C.

Wilgotność ma znaczny wpływ na przewodność cieplną materiału - wraz ze wzrostem wilgotności materiału powiększa się jego przewodność cieplna.

Hydroskopijność zdolność wchłaniania wilgoci z powietrza (sól na cegłach ,zanieczyszczenia chlorkami)

Szybkość wysychania zdolność łączenia wody w temp 20 w ciągu 24g. (ocieplanie bud, Styr,wełna)

Kapilarnością (włoskowatością) nazywa się zdolność podciągania w górę wody przez włoskowate kanaliki materiału. Występuje ona szczególnie wyraźnie w materiałach o strukturze drobnoporowatej, z porami otwartymi. Ze względu na tę właściwość między fundamentem i pozostałą częścią budowli układa się izolację przeciwilgociową, która uniemożliwia kapilarne podciąganie wody z zawilgoconego gruntu. Zdolność kapilarnego podciągania wody zależy od wewnętrznej budowy materiału.

Przesiąkliwością nazywamy podatność materiału na przepuszczanie wody pod ciśnieniem.

Przesiąkliwość materiału zależy od jego szczelności i budowy; szczególnie takie wyroby jak szkło, metale, bitumy są nieprzesiąkliwe, również nieprzesiąkliwe są materiały o porach zamkniętych (szkło piankowe).

Skurcz to zjawisko występujące albo przy wysychaniu wilgotnego materiału (drewna), albo przy twardnieniu betonu, gipsu, zaprawy. Skurcz występuje przy oziębianiu materiałów organicznych i nieorg.

Korozja- proces stopniowego niszczenia materiału, zachodzący w nim pod wpływem czynników atmosferycznych, biolog. działania chemicznego lub elektrochem. otaczającego je środowiska powodujący zmian strukturalne i chem. Im powolniejszy jest proces zmian zachodzących w materiale tym większa jest odporność na korozję.

Problem korozji materiałów budowlanych

Kamień jest najbardziej trwałym materiałem budowlanym, jednak i on ulega zniszczeniu wskutek wpływów zewnętrznych.

Korozja fizyczna- polega na niszczeniu materiału wskutek procesów fizycznych bez udzialu reakcji chemicznych. Najbardziej typowym przykładem korozji fizycznej jest rozsadzające działanie zamarzającej wody. Im większa nasiąkliwość wykazuje kamień, tym mniejsza. jest jego odporność na zamarzanie. Kamienie o strukturze warstwowej pękają zwykle w płaszczyźnie uwarstwienia. Bardzo szkodliwe jest działanie mrozu na kamienie zawierające grudki gliny i obce domieszki. Drugim przykładem korozji fizycznej jest często występujące rozluźnienie struktury kamienia wskutek zmian temperatury. Współczynniki rozszerzalności termicznej kamieni są wprawdzie nieznaczne i wynoszą 1 * 10^-5 do 1 * 10^-6 , ale pomiędzy poszczególnymi minerałami wchodzącymi w skład skały różnice w rozszerzalności mogą być dość znaczne. Skały jednorodne i drobnoziarniste są odporne na zmiany temp natomiast w skałach złożonych z kilku minerałów i spoiwach o różnych współczynnikach rozszerzalności, a zwłaszcza zawierających większe kryształy rozszerzające się niejednakowo w kierunku osi krystalograficznych, np. kalcyt, mika (ub skaleń, zmiany temp powodują utratę spoistości. Objawia się to w postaci rys i odprysków. Rozluźnienie struktury poważnie zmniejsza odporność na zamarzanie i wtedy obie przyczyny powodują szybkie niszczenie kamienia

Korozja chemiczna - jest ściśle związana z zatruciem środowiska i zasięg jej stale się zwiększa. Korozja chemiczna zachodzi niemal wyłącznie przy udziale wody, dlatego też zabezpieczenie przed wilgocią jest podstawa ochrony. Z ważniejszych czynników powodujących korozję chemiczna należy wymienić: dwutlenek węgla C0₂, który rozpuszczony w wodzie rozpuszcza wapienie, marmury, dolomity, piaskowce o lepiszczu wapiennym. Woda deszczowa (gruntowa) zawierająca dwutlenek węgla reaguje z węglanem wapnia CaC0₃ + H₂0 +C02 = Ca(HC03)₂ tworzą łatwo rozpuszczalny kwaśny węglan wapniowy. Powoduje to rozmywanie kamieni lub ich składników, co można łatwo zaobserwować na starych budowlach kamiennych. Siarka przy spalaniu przechodzi w dwutlenek siarki, a ten z woda łączy się w kwas siarkowy H2SO₃, który utlenia się częściowo do kwasu siarkowego H2SO4. Oba te kwasy powodują bardzo silna korozję niemal wszystkich materiałów budowlanych, a kamienie zawierające węglan wapniowy reagując z nim CaC03 +H2S04 = CaS04 +H2O +C02

Korozja fizykochemiczna - polega na tym, że wskutek reakcji chemicznej powstają substancje zwiększające swą objętość przy krystalizacji, co powoduje rozsadzanie porowatego kamienia. Korozja biologiczna - wywołana przez organizmy żywe ogranicza się głównie do działania roślin i bakterii. Roślinność pojawiająca się na kamieniu oddziałuje ujemnie na jego wygląd i trwałość, co objawia się głównie na wapieniach. Nawet na gładkich kamieniach osiadają mchy i porosty, których korzenie wydzielają kwasy i dwutlenek węgla niszczące kamień.

Odpornością na zamarzanie (mrozoodpornością) nazywa się zdolność materiału nasyconego wodą do przeciwstawienia się zniszczeniu jego struktury podczas kolejnych wielokrotnych procesów zamarzania i odmarzania. Woda zamarzająca w porach materiału zwiększa swoją objętość przeciętnie o 9%, wywołując naprężenia rozsadzające tworzywo. Mrozoodporność zależy od wielkości porów zawartych w materiale. Temperatura zamarzania wody w porach jest niższa, im pory są mniejsze. Materiały drobnoporowte są bardziej odporne na zamarzanie, ponieważ zawarta w nich woda zamarza dopiero w niskiej temperaturze. Materiały o małej nasiąkliwości są przeważnie odporne na działanie mrozu. Mrozoodporność określa się ubytkiem masy oraz stratą wytrzymałości na ściskanie próbek.

Przewodność cieplna jest to zdolność materiału do przewodzenia ciepła od jednej powierzchni do drugiej. Właściwość tę charakteryzuje współczynnik przewodzenia ciepła
, który określa ilość ciepła przechodzącą przez powierzchnię 1m² materiału o grubości 1m w ciągu 1 h przy różnicy temperatury po obu stronach przegrody równej 1 ºC. Jednostką miary współczynnika przewodzenia jest
. Współczynnik
zależy od składu chemicznego materiału, stopnia jego porowatości i zawilgocenia. Dla różnych materiałów waha się on zwykle w granicach 0,035 - 1,75
. Niski współczynnik przewodzenia ciepła mają materiały porowate o niskiej gęstości pozornej, ale suche. Wzrost wilgotności materiału zwiększa przewodność cieplną. Między gęstością pozorną a wartością współczynnika przewodzenia ciepła istnieje zależność, dzięki której na podstawie znajomości gęstości pozornej można określić w przybliżeniu wartość
dla materiałów mineralnych.

W materiałach anizotropowych współczynnik
zależy od kierunku przepływu ciepła. Na przykład dla drewna przewodność cieplna wzdłuż włókien jest dwukrotnie większa niż w kierunku prostopadłym do układu włókien. Odpowiednie wartości dla drewna sosnowego wynoszą 0,35 i 0,16
. Materiały o drobnych porach mają mniejszą wartość
, niż wyroby o dużych porach. Podobnie materiały o porach zamkniętych są lepszym materiałem izolacyjnym niż z porami połączonymi ze sobą.

Pojemność cieplna zdolność kumulowania ciepła przez materiał

Rozszerzalność cieplna zmiana wymiaru materiału pod wpływem zmiany temp, stosunek przyrostu temp o 1 st kelwina (dylatacje budynku)

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE

Wytrzymałość mechaniczna- jest to opór stawiany przez materiał zniszczeniu jego struktury pod działaniem obciążenia (sił zew.). W szczególności mogą być rozpatrywane tzw. wytrzymałość doraźna lub wytrzymałość długotrwała (obciążenie działa na materiał dłuższy czas). Rozróżnia się wytrzymałość na ściskanie, zginanie, ścinanie i inne.

Sprężystość- jest to zdolność ciała do przyjmowania pierwotnej postaci tych samych wymiarów po usunięciu obciążenia, pomimo że pod obciążeniem zmieniło swój kształt. Sprężyste właściwości danego materiału charakteryzuje się tzw. współczynnikiem sprężystości.

Pełzanie- jest to zjawisko wywierające znaczny wpływ na wytrzymałość materiału, charakteryzujące się nieprzerwanym wzrostem odkształceń plastycznych przy niezmiennym obciążeniu. Wielkość pełzania zależy od struktury, wieku materiału, temp i od czasu działania obciążenia.

Relaksacja- jest to zjawisko związane ze zjawiskiem pełzania, charakteryzuje się spadkiem wartości wew naprężeń przy stałym (niezmiennym) odkształceniu.

Twardość- jest cecha charakteryzującą odporność badanego materiału na odkształcenie trwałe przy wciskaniu w niego ciała badanego materiału na odkształcenie trwałe przy wciskaniu w niego ciała bardziej twardego. Im twardość jest większa, tym materiał jest trudniejszy w obróbce, tym odporniejszy na zarysowanie się, na zużycie od ścierania, chodzenia. Twardość drewna oznacza się metoda Janki lub Brineila. Twardość materiałów skalnych określa się za pomoca umownej skali Mohsa.,

Ścieralność- odporność na ścieranie bada się na tarczy Bóhmiego lub za pomocą obracających się bębnów, w których umieszczone są próbki materiałów, materiałów wyraża się, np.. dla kamieni badanych na tej tarczy strata wysokości badanej próbki poddanej ścieraniu. Badania ścieralności na tarczach przeprowadza się na próbkach sześciennych. Stratę wysokości s określa się jako ubytek masy mu próbki podzielonej przez jej przekrój F (cm2) i gęstość objętościową o γ₀ s = m/Fγ₀

Ściskanie stosunek siły niszczącej do naprężenia ,próba sześcianu, próba walca

Zginanie - w wytrzymałości materiałów stan obciążenia materiału, w którym na materiał działa moment, nazwany momentem gnącym, pochodzący od pary sił działających w płaszczyźnie przekroju wzdłużnego materiału. Zginanie występuje w elementach konstrukcji, którymi najczęściej są belki.

Kruchość stos. wytrzym na rozciąganie do wytrz. na ściskanie

Plastyczność zdolność do Zach. Odkształceń trwałych po usunięciu sił które spowodowały odkształcenie (glina, kity)

Ciągliwość zdolność do znacznych odkszt plastycznych

NATURALNE MATERIAŁY KAMIENNE

Pojęcia związane z budową skały

Struktury skał: Rozróżniamy następujące rodzaje struktury a) krystaliczna-w której są wyraźnie widoczne wszystkie składniki skały w postaci kryształów. Dalszy podział obejmuje strukturę grubo-, średnio-, drobno-, i mikrokrystaliczną b) porfirowa- gdy większe kryształy zatopione są w szklistej lub mikrokrystalicznej masie ciała skalnego. c) szklistą- gdy raptowne zastyganie magmy uniemożliwiło wykształcenie się kryształów. d) klastyczna, czyli ziarnistą- występującą w skałach osadowych, przy czym rozróżniamy strukturę gruboziarnista (psefitowa). średnioziarnistą albo piaskowa (psamitowa) i drobnoziarnista (pelitowa). Ponadto rozróżnia się strukturę zależnie od budowy ziaren tworzących skałę i ich kształt.Tekstury skał Rozróżniamy następujące tekstury skał: bezładna, gdy skała zbudowana jest z ziaren Różnej wielkości i kształtu, warstwowa, gdy skała dzieli się na cienkie warstwy różniące się od siebie barwą i wielkością ziaren, lupkowata, gdy skała daje się łatwo łupać wzdłuż występujących warstw, falowa gdy powierzchnie warstw są wygięte na kształt fal, a poza tym oczkowa, waleczkową oraz zbita(zwartą, porowata, gabczasta, pecherzykowata, jamista, komórkowa i migdalowcowa

Podstawowe własności techniczne skał. Kamień w konstrukcjach najczęściej podlega ściskaniu, a znacznie rzadziej zginaniu, rozciąganiu i ścinaniu, toteż najważniejsza jest próba na ściskanie. Rozrzut wyników może być bardzo duży nawet dla skał pochodzących z tego samego kamieniołomu. Wytrzymałość na ściskanie waha się od 80 kg/cm2 dla wapieni do 3000 kg/cm2 dla bazaltu i kwarcytu. Wytrzymałość na rozciąganie wynosi przeciętnie 1/26; na ścinanie 1/13. a na zginanie 116 wytrzymałości na ściskanie. Twardość skał jedno-mineralnych; a więc odporność na rysowanie i ścieranie oznacza się według skali Mohsa. W skałach wielo-mineralnych, np. w granicie, poszczególne składniki mogą mieć różną twardość.

Podział ogólny skał Jeżeli minerały lub ich mieszanina występują w wielkich ilościach, tak że tworzy złoża, pokłady, to nazywamy je skałami. Skały złożone z jednego minerału jak wapień nazywamy skałami prostymi lub monomineralnymi. Skały w skład których wchodzi parę minerałów, nazywamy złożonymi lub polimeralnymi. Skały dzielimy według ich wieku oraz według sposobu powstawanie i budowy, a ponadto dla celów użytkowych według właściwości technicznych. Pod względem sposobu powstawania (pochodzenia geologicznego) skały dzielimy na trzy zasadnicze grupy.

skały magmowe, które powstają przez zastyganie ciekłej magmy. (granit , porfir, bazalt) - skały osadowe, które powstają z wietrzenia skał starszych lub z nagromadzonych szczątków organizmów zwierzęcych i roślin. - skały metamorficzne (przeobrażone), które powstały na wskutek przeobrażenia starszych skał pod wpływem dużego ciśnienia i wysokiej temp lub przez działanie chemiczne.

Podział geologiczny skał. Skały dzielimy na: a) magmowe -głębinowe (granit sjemit. dioryt. gabro) -wylewne (porfit. bazalt. diabaz. melafir) b) osadowe -osady klasyczne (piaskowce, okruchowce. zlepieńce. piaski żwiry, iły i gliny) -organiczne (wapień, diatomit, dolomit) -chemiczne (trawertyn, gips anhydryt, alabaster) c) metamorficzne (gnejsy. serpentynity. kwarcyty, marmury. łupki)

Skały magmowe, pochodzenie Skały te powstały przez zastygnięcie ognisto-ciekłej magmy. Dzielimy je na głębinowe tj. zastygające w głębi skorupy ziemskiej, i wylewne. czyli zastygające na powierzchni ziemi. Zależnie od sposobu zastygania magmy powstają znacznie różniące się miedzy sobą skały, chodź ich skład chemiczny jest na ogół zbliżony. Skały głębinowe - maja strukturę wyraźnie krystaliczna, gdyż powolne obniżanie temp stygnięcia sprzyja wykształcaniu się kryształów Skały wylewne - stygną szybko, dlatego mają też strukturę drobno lub mikrokrystaliczna, a często, jeśli ostyganie przebiega bardzo szybko, szklistą. |Głównym składnikiem skał magmowych jest dwutl krzemu SiO2 występujący w postaci krystalicznej jako kwarc, a w bezpostaciowej jako krzemionka. Zależnie od zawartości krzemionki skały magmowe dzieli się na a) kwaśne (ponad 65% Si02) b) pośrednie (52-65% Si02) c) zasadowe (42-52% SiO2) d) ultrazasadowe (poniżej 40°/o SiO2) Poza tym skały magmowe zawierają niemal wszystkie pierwiastki naturalne występujące zwykle w postaci tl. Do najczęściej spotykanych należą: Al2O3 Fe203 FeO CaO MgO Na2O K20 TiO2. Przedstawicielami skał magmowych są: granit. sjenit, dioryt, gabro, porfir, andezyt, bazalt, diabaz, melafir, tuf wulkaniczny. Skały magmowe stosuje się do wyrobu kostki dla budownictwa drogowego, krawężniki, przerabiane są, na licówkę filarów mostowych, na tłuczeń. Skały te stosowane są w budownictwie na okładziny cokołów, ścian, schodów, posadzek.

Skały metamorficzne, zastosowanie. powstały wskutek przeobrażenia starszych skał pod wpływem dużego ciśnienia i wysokiej temp lub przez działanie chem. Do skał metamorficznych należą m.in. marmury, które powstały z wapieni, gnejsy powstałe z granitów, sjenitów lub diorytów. kwarcyty powstałe z piasków lub piaskowców, serpertynity zbudowane głównie z serpentyku z domieszką tl żelaza. magnezytu, łupki. fility i amfibolity. Skały metamorficzne wykorzystywane są do produkcji nagrobków, schodów parapetów. elementów dekoracyjnych płyt. mat ogniotrwałych. oraz jako kruszyna do betonów.

Pochodzenie skał osadowych. Skały te powstają z produktów wietrzenia skał starszych lub z nagromadzonych szczątków organizmów zwierzęcych lub roślinnych. Występują najczęściej w postaci warstw ograniczonych przez dwie zwykłe równoległe powierzchnie skały, te tworzą się najczęściej w zbiornikach wodnych. W zależności od sposobu powstawania wśród skał osadowych wyróżniamy: a) skały osadowe pochodzenia mechanicznego - powstałe z odruchów skalnych przez wtórne scementowanie, tzw. osady zwięzłe, b) skały osadowe pochodzenia organicznego- powstałe przez osadzanie się na dnie naturalnych zbiorników wodnych lub na powierzchni ziemi pozostałości po zwierzętach lub roślinach, c) skały osadowe pochodzenia chemicznego - powstałe jako osady nieorganiczne z roztworów przesyconych. Przedstawicielami skał osadowych są: piaskowce, okruchowe, zlepieńce, piaski, żwiry, iły, wapień, diatomity; dolomity, trawertyn, gips, anhydryty, alabaster. Skały osadowe wykorzystuje się w budownictwie architektonicznym i inżynierskim; do produkcji ceramiki szlachetnej wyrobów ogniotrwałych, do produkcji cementu, wyrobów galanteryjnych.

SPOIWA BUDOWLANE są to związki chemiczne aktywne które zmieszane z wodą mają własności wiązania i twardnienia. Podział od rodzaju surowców: wapienne, magmowe, gipsowe, magnezjowe, mieszane.

Rodzaje spoiw, charakterystyka. Spoiwa budowlane są to siała chemicznie aktywne które po sproszkowaniu i wymieszaniu z woda wiążą i twardnieją. Zależnie od rodzaju surowca spoiwa dzielimy na: a) spoiwa wapienne - wyrabiane z surowców. których głównym składnikiem jest wapień lub margiel składający się z wapienia i gliny. b) spoiwa gipsowe wyrabiane z surowców. których głównym składnikiem jest uwodniony siarczan wapniowy (trawień gipsowy) CaSO₄* 2H20 lub anhydryt, czyli gips bezwodny CaSO4. ponadto istnieje spoiwa mieszane. np. gipsowo-żużlowe i inne.

Pod względem zachowania się w środowisku wodnym spoiwa dzielimy na: a) spoiwa powietrzne, które po zarobieniu wodą wiążą na powietrzu. Nie mogą one wiązać ani twardnieć pod woda a nawet po związaniu nie są odporne na działanie wody. b) spoiwa hydrauliczne - mogą wiązać zarówno na powietrzu, jak i pod woda a po związaniu są odporne na działanie wody. Niektóre ze spoiw hydraulicznych, np. wapno hydrauliczne, mogą twardnieć pod wodą dopiero po kilku dniach przebywania na powietrzu, cementu zaś mogą od razu wiązać pod wodą.

Zaczyn- mieszanina spoiwa i wody, zaprawa- mieszanina zaczynu + kruszywo drobne (do 2mm) mieszanka betonowa- zaprawa + kruszywo grube (16- 128mm), beton- mieszanka betonowa po związaniu (sztuczny kamien, mleczko- zaczyn +dużo wody,

PODSTAWOWE ZALEŻNOŚCI PROJ BETONU

Klasy betonu: B7,5 10 12,5 15 20 25 30 35 40 50

Konsystencja wilgotna K1 gęstoplastyczna K2 plastyczna K3 półciekła K4 ciekła K5

Właściwości mieszanki betonowej

urabialność - podatność do dokładnego urabiania form, konsystencja łatwość przemieszczania się mieszanki bet w formie zdolność do zagęszczania się mechaniczne, gęstoplastyczne-plastyczne, półciekła-ciekła

Przyczyny: rozsegregowanie, rozpoczęcie procesu wiązania, zmiana stosunku cementowo-wodnego, obniża się konsystencję, ochłodzenie, przemarznięcie, transport pompy do 200mb srednica 15/200

Domieszka substancja w postaci płynnej pasty lub proszku która modyfikuje właściwości mieszanki betonowej na drodze fizycznej lub chemicznej

Dodatek do betonu materiał drobnoziarnisty mający wpływ w modyfikowaniu na cechy betonu , z uwagi na większą ilość musi być wliczany do masy betonu.

Projektowanie zwykłych betonów konstrukcyjnych polega na powiązaniu wymaganych cech betonu i mieszanki betonowej z jakością i proporcjami takich składników jak: cement, kruszywo, woda, dodatki. W odniesieniu do cech betonu stwardniałego warunkowania jest zasadniczo tylko wytrzymałość naciskanie, a do cech mieszanki betonowej- ciekłoś i urobliwość. Etapy w projektowaniu: - wybór marki i rodzaj cementu (w zależności od przeznaczenia betonu)- wybór rodzaju i uziarnienia kruszywa - rodzaj kruszywa - skład petrograficzny (rodzaj skały) - stopień rozsortowania - uziarnienie Projektowanie składu betonu metodą doświadczalną: - dane wyjściowe - klasa betonu - przeznaczenie betonu - charakterystyka elementów konstrukcyjnych i rozmieszczenie - sposób zagęszczania - wymagania szczególne związane z warunkami eksploatacji konstrukcji - ocena sprzętu (betoniarka, dozowniki; wibratory) - ustalenia wstępne - wytrzymałość na ściskanie betonu konsystencja mieszanki - urabialność mieszanki (ustalenie zawartości zaprawy, wymagania dotyczące uziarnienia piasku) - maksymalna wielkość ziaren D_max - warunki ograniczające parametry wielkości składu betonu Wybór materiałów składanych i ustalanie wielkości c/w - wybór marki i rodzaj cementu - ustalenie wielkości c/w - wybór rodzaju i uziarnienia kruszyw - ustalenie składu mieszanki kruszywa - doświadczalne ustalenie proporcji pomiędzy ilością zaczynu i kruszywa Roboczy skład betonu powinien uwzględniać: - robocza pojemnością betoniarki - sposób dozowania składników - aktualne zawilgocenie kruszywa - przeznaczenie betonu - konsystencja mieszanki - datę opracowanie recepty roboczej

RODZAJE ZAPRAW, ZASTOSOWANIE. Zaprawy wapienne stosowane są do murowania fundamentów w gruntach suchych budynków jednokondygnacyjnych mieszkalnych lub gospodarczych oraz budynków prowizorycznych. Do murowania ścian wypełniajacych oraz nadziemnych ścian konstrukcyjnych w budynkach jednokondygnacyjnych mieszkalnych lub gospodarczych i ścian budynków prowizorycznych. Do wykonania obrzutki pod tynki zwarte wewnętrzne na murach i stropach ceramicznych. Do wykonywania warstwy wierzchniej (gładzi) tynków zwykłych wewnętrznych lub zewnętrznych. Zaprawy gipsowe i gipsowo-wapienne są stosowane do tynkowania powierzchni wewnętrznych ścian i stropów oraz do murowania ścian z cegieł ceramicznych i z elementów gipsowych, do mocowania wykładzin ceramicznych i przewodów instalacji elektrycznych. Zaprawy gipsowe można stosować tam gdzie cześć budynku wykonano z gipsu i nie jest narażona na działanie opadów atmosferycznych. Zaprawy cementowe - stosowane są do wznoszenia murów silnie obciażonych i cienkich ścian działowych oraz konstrukcji narażonych na ciągłe działanie wody. Do wykonania podłoży pod posadzki oraz do wykonywania obróbki tynkarskiej. Zaprawy cementowo-wapienne stosuje się do murów podziemi. tynków zewnętrznych, układania płytek ściennych i podłogowych. Zaprawy cementowe specjalne: zaprawy z cementów portlandzkich z domieszką chlorku wapniowego służą do wykonywania tynków Zaprawy do torkretowania zapewniaj duża wodoszczelność: stosowane są do warstwy izolacyjnej na masywach betonowych. do napraw z wzmacnianiem konstrukcji żelbetowych oraz do wypraw w zbiornikach, przegrodach wodnych itp. zwłaszcza w miejscach narażonych na działanie wód lub opadów agresywnych. Zaprawy ciepłochronne. Zaprawy ogniotrwale służą do wykonywania spoin w murach z cegieł ogniotrwałych. Zaprawy cementowo-gliniane - stosuje się do wykonywania zapraw wodoszczelnych, do tynkowania cokołów, ścian od zewnątrz, wykonywania podokienników i wypraw wew w pomieszczeniach o zwiększonej wilgotności do murowania fundamentów i ścian. W budownictwie wiejskim stosuje się je do wykonywania wypraw wodoszczelnych zbiorników na wódę, zbiorników do zakiszania pasz i zbiorników na obornik.

GIPSY

Gipsy - budowlane, szybkowiążące, szpachlowe, modelowe i tynkarskie - to spoiwa gipsowe otrzymane przez prażenie kamienia gipsowego w prażarkach lub piecach obrotowych a następnie jego zmielenie.
Gips budowlany (tzw. półwodny) dzieli się na dwie marki: GB-G6 i GB-G8, które to liczby oznaczają wytrzymałość na ściskanie [MPa] gipsu po wysuszeniu w temp. 500C zaczynu normowego.
W zależności od stopnia rozdrobnienia dzieli się na grubo mielony (GB-G) i drobno mielony (GB-D). Przeznaczony jest do produkcji wyrobów z zaczynów, zapraw, rzadziej betonów, które będą wbudowane w budynki, zabezpieczając te wyroby przed zawilgoceniem.
Gipsy szpachlowe przeznaczone są do szpachlowania powierzchni z wyrobów gipsowych (G), betonowych (B) oraz do spoinowania płyt gipsowo-kartonowych (F).
Gipsy tynkarskie przeznaczone są do wykonywania wewnętrznych wypraw tynkarskich sposobem zmechanizowanym (GTM) lub ręcznym (GTR).

CEMENTY
Cementy, rodzaje, zastosowanie, charakterystyka. Cement jest minerałem wiążącym hydraulicznie, który otrzymuje się przez zmielenie klinkieru cementowego wraz z odpowiednimi dodatkami. Podst. minerały klinkieru cementowego: alid 3CaO*SiO₂, belid 2CaO* SiO₂, brownmilleryt 4CaO*Al₂O₃*Fe₂O₃, celit 3CaO* Al₂O₃. Cementy mają postać drobno zmielonego proszku o różnych odcieniach barwy szarej, należy do najbardziej rozpowszechnionych spoiw w budownictwie. a) c. portlandzki jest materiałem wiążącym hydraulicznie. który otrzymuje się przez drobne zmielenie klinkieru cementowego wraz z odpowiednimi dodatkami. Cement 250 stosuje się do wszelkiego rodzaju zapraw murarskich i tynkarskich oraz zwykłych betonów i konstrukcji betonowych przy wymaganej wytrzymałości 110- 200 kG/cm2 uwagi na właściwości tech. c. portl. 25 jest najczęściej stosowany w budownictwie indywidualnym. Cement 350 używany jest do zapraw i betonów wyższych rzędów, prefabrykatów betonowych i betonów sprzężonych. Cement 450 i 550 stosuje się do betonów zbrojonych. betonów sprzężonych i prefabrykatów betonowych, które wymagają wysokich wytrzymałości osiągalnych w krótkim terminie. b) c. murarski otrzymuje się przez drobne zmielenie klinkieru cementowego z dodatkami obojętnymi, np. mączka kamienna ceglana. Stosujemy go do zapraw murarskich i tynkarskich oraz do produkcji gruzobetonowych i żużlobetonowych. Można stosować do betonów kl. poniżej B75. Nie nadaje się do betonów zbrojonych. c) c. portlandzki szybkotwardniejący odznacza się b szybkim przebiegiem procesu twardnienia. Znany jest również pod nazwa c. szybkosprawnego. Stosuje się go do betonów i konstrukcji, które wymagają osiągnięcia w krótkim czasie wysokich wytrzymałości. Używany jest również do robót wykonywanych w okresie zimowym. d) c. glinowy jest szybko twardniejącym spoiwem otrzymywanym przez stopienie składnika bogatego w tl. glinu (boksytu) łącznie z wapieniami i domieszkami pomocniczymi. Główną zaletą jest szybki przyrost wytrzymałości; betony lub zaprawy z c. glinowego uzyskują po 24h 80- 90% wytrzymałości normowej. C. glinowy stosuje się do zapraw murarskich i do betonu, gdy zależy na bardzo szybkim wykonaniu robót np. na jezdniach lub obiektach kolejowych, do budowli. które mają być wykonane w niskiej temp. lub są narażone na działanie wód agresywnych. e) c. hutniczy- materiał wiążący, który otrzymuje-się przez drobne zmielenie klinkieru cementowego i granulowanego żużla wielkopiecowego z dodatkiem siarczanu wapniowego. Wyglądem nie różni się od c. portlandzkiego. C. hutniczy jest szczególnie odpowiedni do betonów narażonych na działanie wód o małej agresywności. np. wody morskiej, wody pochodzącej z bagien. Betony, do których użyto c. hutniczego wymagają w okresie twardnienia starannej pielęgnacji. Co najmniej przez 2 tyg. należy obficie i często polewać je wodą aby nie dopuścić do wyschnięcia nawet na powierzchni. Zaniedbanie tego warunku może doprowadzić do obniżenia wytrzymałości. f) c. portlandzki biały jest cementem. który otrzymuje się ze specjalnie dobranych surowców, wyróżniających się biała barwa. Używany jest do robót dekoracyjnych, do zapraw tynkarskich stosowanych tam. gdzie zależy na uzyskaniu białej barwy oraz do spoinowania wykładzin z białych płytek.

Gips, zastosowanie, reakcja. Stosowanie gipsu w budownictwie daje wiele korzyści technicznych i gospodarczych, gdyż na wypalenie 1 tony gipsu potrzeba zaledwie ok 50-60 kg węgla (dla wysokowartościowego 120kg), podczas gdy na 1 tonę cementu zużywa się około 200-275 kg węgla. Pod względem technicznym gips jest siarczanem wapniowym i występuje w naturze w dwóch postaciach: gipsu dwuwodnego( kamień gipsowy) CaSO₄*2H₂0, gips bezwodny (anhydryt) CaSO₄. Odmiany gipsu: alabaster, anhydryt (gips bezwodny). Wypalanie: 2(CaSO₄*2H₂O)- 2CaSO₄ * H₂O+3H₂O, wiązanie: 2CaSO₄ * H₂O+3H₂O +3H₂O= 2CaSO₄ * H₂O+3H₂O. Wyroby gipsowe należy stosować w miejscach zabezpieczonych przed działaniem wody i w pomieszczeniach gdzie wilgotność względna powietrza nie przekracza 60%, a wiec nie można ich stosować w łazienkach itp. Wyroby z gipsu uodpornionego na działanie wody można stosować do ścian zew i w pomieszczeniach wilgotnych, lecz nie narażonych na stałe działanie wody. Gips półwodny stosuje się do tynków wew., do wykonywania szczegółów architektonicznych, sztukaterii, posągów, do wyrobów budowlanych, jak suche tynki w arkuszach, płyty, pustaki, bloki, do wyrobu stiuków, wznoszenia ścian monolitycznych metodą odlewania w deskowaniach przesuwnych lub przekładowych, zapraw murarskich w murach nie narażonych na działanie wody, zapraw rys w tynkach (rysy lepiej naprawia się gipsem niż cementem bo gips przy wiązaniu rozszerza się, cement kurczy. Gipsu nie należy stosować do murów fundamentowych i innych części budynków narażonych na działanie wody.

Zestawienie cech technicznych
a) Cementów budowlanych
Cementy budowlane (portlandzkie, portlandzkie mieszane, hutnicze) to spoiwa hydrauliczne, otrzymywane ze zmielenia klinkieru cementowego (wapienie i glinokrzemiany wypalane w temp 14500C) z dodatkiem do 5% kamienia gipsowego lub dodatków żużla, pyłu krzemionkowego, popiołu lotnego bądź wapienia w ilościach 3-55%. Różnią się one cechami wytrzymałościowymi - klasami [MPa], a także szybkością przyrostu wytrzymałości zaprawy normowej na ściskanie.

Cementy określamy podziałem CEM I -V

CEM I -cem portl 95% klinkieru

CEM II- cem portl mieszany

CEM II/A oznacza że składników nie bedących klinkierem jest 6-20%

CEM II/B oznacza że składników nie będących klinkierem jest od 21-35%

CEM III- cem hutniczy

CEM III/A-żużla jest 36-65%

CEM-III/B-żużla jest 66-80%

CEM-III/C -żużla jest 81-90%

CEM IV-pucolanowe

CEM IV/A zaw.pucolanów 11-35%

CEM IV/B zaw pucolanów 36-55%

CEM V -cem wieloskładnikowe

CEM V/A-wieloskładników 18-30%

CEM V/B-wieloskładników 31-50%

CEM II/B-S żużel wielkopiecowy

V popiół lotny krzemiankowy

W popiół lotny wapienny

P pucolany naturalne

Q pucolana przemysłowa

L wapno

LL wapno czyste

T lupek palony

D zawartość pyłów

CEM II/B-V 32,5 N cem o wytrzymałości normowej w czasie

42,5 R cem o przyspieszonym stopniu wytrz w pierwszym okresie wiązania

52,5

CEM II/B-V 32,5 N LA - nisko alkaiczne o bardzo wys trwałości

NA o normalnej trwałości

HSR- podwyższona odporność na działanie siarczków, kwasów

Kolory cem. Jasnobrązowy 32,5

Zielony 42,5

Czerwony 52,5

WODA Zadanie wody w zaprawie Wpływa na urabialność mieszanki betonowej oraz jej szczelność. Spełnia rolę chemiczna i mechaniczna. - Rola chemiczna polega na reakcji ze spoiwem, co umożliwia wiązanie i twardnienie zaprawy - Rola mechaniczna polega na zmniejszaniu tarcia między ziarnami spoiwa i kruszywa i przyczynia się do uplastycznienia zaprawy i zwiększenia jej stabilności. Woda nie powinna być: - zanieczyszczona siarczanami, ropą. naftą. tłuszczem - zawierać cukier - zawierać NaCl. Wraz ze zwiększeniem ilości wody spada wytrzymałość zaprawy.

wiązanie, twardnienie masy betonowej, umożliwia uzyskanie odp. Konsystencji

1.spełnia wym. Ogólne i szczegółowe -chemicznie

Ogólne- nie powinna mieć barwy, Zapach-bez zapachu, Zawiesina-bez, PH więcej niż 4

Szczegółowe-chemiczne siarkowodór, jony siarczanowe, cukry kostka cukru nie wiąże betonu

Określenie twardości- nie powinna przekroczyć 10 mili bali, woda wodociągowa nadaje się do betonu,

Nienadające się wody: mineralna, górnicza ścieki, deszczówka- woda nieprzewidywalna, bagienne i torfowe- proces gnilny, dużo siarkowodoru, woda zanieczyszczona ropą i cukrem

KRUSZYWA BUDOWLANE-CECHY

Cechy: analiza sitowa, zawartość pyłów, odporność na rozdrobnienie, uderzanie, ścieranie, tolerowalność, wodochłonność. nasiąkliwość-więżliwość, więżliwość: błonkowa i kapilarna:kapilarna meniskowa i wypełniająca pory

Wodorządność-ilość wody w dm3 jaką należy dodać do 1kg suchego kruszywa w celu uzyskania żądanej ciekłości czyli konsystencji

Konsystencja: ciekła, półciekła, plastyczna, gęstoplastyczna, wilgotna

Dzielimy na :

I Naturalne: piasek, żwir, pospółka (jest to zbiór pojedynczych ziaren o zróżnicowanym składzie mineralnym)

Sztuczne: żużel , łupki spiekane

Łamane: grys, kliniec, tłuczeń

II lekkie, zwykłe, ciężkie

III do betonów i zapraw, kruszywa budowlane nawierzchniowe, drogowe, kolejowe, filtracyjne, podsadzkowe-uzupełnienie dziury po wykopaliskach, przemysłowe, szklarski przemysł odlewanie żeliwa.

Dzielimy na uziarnienie (frakcję)

frakcja kamienista f_k - średnica ziaren powyżej 40 mm

frakcja żwirowa f_ż - średnica ziaren od 2,0 mm do 40,0 mm

frakcja piaskowa f_p - średnica ziaren od 0,05 mm do 2,0 mm

frakcja pyłowa f_π - średnica ziaren od 0,05 mm do 0,002 mm

frakcja iłowa f_i - średnica ziaren poniżej 0,002 mm

Kruszywa łamane otrzymuje się przez mechaniczne rozdrobnienie skał. W budownictwie używa się:

kruszywa ze skał o dużej wytrzymałości (np. granit, bazalt, porfir) do produkcji betonu o znacznej wytrzymałości na ściskanie i ścieranie oraz do wykonywania podbudów np. pod drogi.

kruszywa ze skał o niższej wytrzymałości: (np. wapień, dolomit)stosowane do produkcji niektórych wyrobów betonowych (takich, które nie są mocno obciążone) oraz do wyrobu lastrico i tynków szlachetnych.

Kruszywa specjalne, ze skał o dużej gęstości (powyżej 2 600 kg/m³ stosowane do ciężkich betonów osłonowych. Stosowane skały to: baryt-kruszywo nieiskrzące(gazownia fabr.samoch.), limonit, getyt, hematyt, magnetyt.(zastos: winda, jako żrodło osłon przeciwko radiacji-szpital)

Uszlachetnianie kruszyw sortowanie, rozdrabnianie, płukanie z moren dennych, odpylanie,

Kruszywo naturalne pospółka-mieszanka piaskowo-żwirowa piaski ponad 50%, mieszanka żwirowo-piaskowa żwir ponad 50%

Keramzyt - gliniec LECA lekki spieniany gliniany spiek, termicznie pęcznienie glinu

Kruszywa z recyklingu wtórnie zmielony materiał, sortowany

Kruszywa naturalne lekkie pumeks, perlit, wermikulit- poddany prażeniu pochłania sole i siarczany, tynk renowacyjny

RÓŻNICA MIĘDZY LEPISZCZEM A SPOIWEM Spoiwa budowlane są to ciała chemicznie aktywne, które po sproszkowaniu i zmieszaniu z woda wiążą i twardnieją. Aktywność chemiczna nazywamy zdolność reagowania. czyli tworzenie związków z innymi ciałami, jak np. w przypadku spoiw z wodą lub z dwutlenkiem węgla. Glina lub asfalt są stosowane do łaczenia elementów budowlanych. jednak ze względu na brak aktywności chemicznej nie należą do właściwych spoiw lecz do lepiszczy. Twardnienie gliny polega na odparowaniu zawartej w niej wody. asfalt zaś krzepnie po uprzednim rozgrzaniu. Sa to więc procesy fizyczne łatwo odwracalne, gdyż wyschnięta glina pod wpływem wody, a asfalt przez ogrzanie znów wracają do konsystencji plastycznej. Procesy chemiczne zachodzące przy twardnieniu właściwych spoiw budowlanych są w normalnych warunkach nieodwracalne. Obecnie stosowane spoiwa budowlane są przeważnie pochodzenia mineralnego. Wyjątek stanowią tworzywa sztuczne, które coraz częściej są używane jako dodatek do spoiw lub jako samodzielne spoiwa.

Lepiszcza bitumiczne i wyroby z lepiszczy

Lepiszczami nazywamy materiały wiążące , które zawdzięczają swoje własności lepiące odwracalnym zjawiskom fizycznym takim jak adhezja i kohezja.

Adhezja (łac. przyleganie) - łączenie się ze sobą powierzchniowych warstw ciał fizycznych lub faz (stałych lub ciekłych).Adhezji nie należy mylić z kohezją, która jest zjawiskiem związanym z oddziaływaniami międzycząsteczkowymi występującymi "w głębi" a nie na powierzchni danego ciała.

Kohezja ogólna nazwa zjawiska stawiania oporu przez ciała fizyczne, podawane rozdzielaniu na części. Jej miarą jest praca potrzebna do rozdzielenia określonego ciała na części, podzielona przez powierzchnię powstałą na skutek tego rozdzielenia.

Materiały do izolacji przeciwwilgociowej- charakterystyka. Z najważniejszych materiałów konstrukcyjnych nienasiąkliwych, nie przepuszczających wody, które są używane do izolacji przeciwwilgociowych i wodoszczelnych oraz do krycia dachów, należy wymienić następujące grupy: a) materiały bitumiczne płynne i plastyczne b) materiały bitumiczne w rolach c) Materiały izolacyjne z tworzyw sztucznych. Do płynnych i plastycznych materiałów bitumicznych zaliczą się asfalty naturalne i ponaftowe, smary i paki, roztwory gruntujące. emulsje, masy izolacyjne, lepiki asfaltowe i smołowe. kity, masy zalewowe i zaprawy bitumiczne. Materiały bitumiczne w rolach produkuje się z wkładka lub jako bezwkładkowe. Materiały bitumiczne z wkładka noszą nazwę papy. Papy izolacyjne nie mają powłoki ani posypki. Wszystkie gatunki pap są stosowane jako spodnia lub nawierzchnia warstwa pokrycia dachowego, jako materiał do poziomej i pionowej izolacji przeciwwilgociowej budynków i innych obiektów budowlanych, do izolacji typu średniego i ciężkiego oraz jako materiały do wypełniania szczelin dylatacyjnych skurczowych. Materiały wyjściowe do produkcji papy: tektura, tkaniny, welony z włókien szklanych, folie z żywic syntetycznych, piasek, posypka mineralna, wypełniacze mineralne, asfalty, smoły i paki. Produkcja papy w nowoczesnych zakładach odbywa się na agregatach produkcyjnych o działaniu ciągłym- automatach przy czym schemat produkcyjny jest prawie taki sam dla papy smołowej i papy asfaltowej. Proces technologiczny produkcji papy systemem ciągłym składa się z dwóch etapów: przygotowanie masy impregnacyjnej i powłoki w oddziale warzelniczym wytwórni i nasycenie tektury lub nośnika innego typu masa w oddziale impregnacyjnym wytwórni i dalsza obróbka. Z biegiem czasu materiały izolacyjne ulegają procesowi starzenia się, kruszeją tracą swą elastyczność i przyczepność, co powoduje pęknięcie powłok izolacyjnych. Najbardziej podatne na starzenie się są papy smołowe. Aby zapobiec starzeniu się, stosuje się papy z powłokami. Stosuje się także jasne posypki pokrywające zew. stronę papy i odbijają one promienie słoneczne i chronią papę przed nadmiernym nagrzewaniem i wpływami chemicznymi. W celu przedłużenia trwałości pap dachowych zaleca się przeprowadzanie okresowych konserwacji pap (powlekanie masą ), które należy dokonywać mniej więcej co 2 lata. Papy smołowe otrzymujemy przez nasycenie tektury mas smołowa i ewentualnie pokrycie warstwa powłokową i posypką. Papy asfaltowe otrzymujemy przez nasycenie tektury asfaltem, ewentualnie powleczenie obu stron masą asfaltową oraz posypanie posypką mineralną.

Materiały do izolacji akustycznej, charakterystyka. Materiały i ustroje stosowane w budownictwie do celów ochrony akustycznej pomieszczeń przed hałasem z zew i wew, pozwalających na uzyskanie w nich właściwych warunków akustycznych. Materiały te można podzielić na 3 podstawowe grupy: I. materiały do budowy przegród i ustrojów izolacyjnych (podstawowe i pomocnicze) II. materiały i ustroje przeciwdrganiowe służące do izolacji od dźwięków materiałowych (uderzeniowych ) drgań i wstrząsów, III. materiały dźwiękochłonne podstawowe i pomocnicze oraz ustroje dźwiękochłonne. Do grupy materiałów podstawowych zalicza się. te które same mogą spełniać zadania przewidziane dla danej grupy. Do materiałów pomocniczych zalicza się te, które spełniają wymagania danej grupy tylko w zespole z innymi materiałami lub wyrobami. Właściwości akustyczne materiału lub wyrobu. przydatnego do stosowania w ustrojach izolacyjnych lub dźwiękochłonnych. uzależnione SA przede wszystkim od następujących jego cech fizycznych: gęstość objętościowa, porowatość, zdolność tłumienia wewnętrznego dźwięku, odporności akustycznej, odporności przepływowej warstwy materiału, sztywności dynamicznej warstwy materiału, modułu sprężystości, sprężystości ustroju. Przy stosowaniu różnych materiałów budowlanych dla celów akustycznych należy znać ich właściwości akustyczne, które mogą być izolacyjne lub dźwiękochłonne. Przez pojęcie materiału izolacyjnego do celów ochronny przed hałasem rozumie się materiał, który zastosowany w przegrodzie odpowiedniej grubości chroni pomieszczenie przed przenikaniem dźwięków bądź tylko przez odbicie ich z powrotem, bądź przez odbicie i dodatkowe tłumienie wewnątrz warstwy przegrody. Materiały i wyroby dźwiękochłonne można podzielić na dwie grupy: materiały i wyroby dźwiękochłonne - ustroje dźwiękochłonne

Materiały grupy pierwszej umieszcza się wprost na przegrodach lub w konstrukcjach podłóg. Ustroje dźwiękowe pozwalają na świadome kształtowanie charakterystyki współczynnika pochłaniania dźwięków w zależności w zależności od konstrukcji ustroju. Materiały i wyroby porowate, które stosowane są w grupie pierwszej i częściowo w drugiej, dzielą się na trzy podgrupy: materiały i wyroby tekstylne, wełny, maty i płyty z materiałów włóknistych, materiały, płyty i wyroby porowate. Materiały o dużej gęstości objętościowej dobrze nadają się na przegrody izolacyjne, jak również na ustroje dźwiękochłonne w postaci płyt perforowanych i szczelinowych. Materiały porowate, szczególnie o porach otwartych, z kolei dobrze nadają się jako materiały dźwiękochłonne. Wartość tłumienia wew w materiale porowatym decyduje o jego właściwościach dźwiękochłonnych oraz o tłumieniu dźwięków materiałowych. Największa zdolnością tłumienia wewnętrznego charakteryzuje się materiały porowate włókniste, jak płyty i maty z wełny mineralnej i szklanej. W tłumieniu dźwięków uderzeniowych w podłogach podstawową role odgrywa dynamiczna sztywność warstwy sprężystego S, która wyraża się wzorem S=Ed/h kG/cm3 [Mpa/cm] Ed- dynamiczny moduł sprężystości, h- grubość warstwy materiału sprężystego. W materiałach stosowanych w budownictwie ogólna sztywność dynamiczna S powinna wynosić: w materiałach z włókien organicznych S=8 kG/cm3 0,8 Mpa/cm, w płytach z tworzyw sztucznych 3-5 0,3-0,5, w płytach i matach z wełny mineralnej i szklanej 2 0.2

Materiały do izolacji termicznej, charakterystyka. Materiały termoizolacyjne maja za zadanie chronić pomieszczenie, konstrukcje, całe obiekty budowlane oraz specjalne urzadzenia przed stratami ciepła badź chronić urządzenia chłodnicze przed stratami zimna. Charakterystyczna cecha materiałów termoizolacyjnych jest ich mały współczynnik przewodności cieplej. Materiały o budowie włóknistej lub warstwowej charakteryzują się niższymi współczynnikami przy przenikaniu strumieniu cieplnego skierowanego prostopadle do kierunku włókien lub warstw. Powinny odznaczać się: małym współczynnikiem przewodności cieplnej, ciężarem objętościowym, małą nasiąkliwością, dużą ilością małych zamkniętych porów. Z uwagi na znaczne pogarszanie się właściwości izolacyjnych materiałów wskutek zawilgocenia materiały przeznaczone do izolacji cieplej powinny być przy transporcie i przechowywaniu chronione przed wilgocią. Niezależnie do wymienionych wyżej wymagań materiały termoizolacyjne powinny być w zasadzie niepalne, mieć niezmienna strukturę oraz odporność na gnicie i działanie gryzoni. Materiały i wyroby termoizolacyjne można podzielić następująco: ze względu na pochodzenie surowca- na organiczny i nieorganiczny, ze względu na przeznaczenie do izolacji cieplnych konstrukcji budowlanych, urządzeń chłodniczych, gorących powierzchni kotłów, rurociągów itp., ze względu na wygląd zewnętrzny na materiały ziarniste, włókniste płyty, maty i inne kształtki. Materiały organiczne: -płyty pilśniowe porowate, płyty wiórkowo-cementowe i wiórkowo- magnezjowe izolacyjne, płyty paździerzowe, płyty wiórowe poprzeczne prasowane i wytłaczane, płyty i maty trzcinowe, płyty i maty ze słomy, wyroby korkowe, miał i płyty torfowe. Materiały nieorganiczne: wełna mineralna (maty, płyty, wojtok mineralny, sznury, otuliny), przędza i wata szklana, szkło piankowe, materiały izolacyjne z tworzywa sztucznego, materiały i wyroby z ziemi okrzemkowej (cegła termolitowa).

Materiały łatwo palne, trudnopalne Ogniotrwałe materiały, materiały ceramiczne odznaczające się ognioodpornosciaścią zwykle nie niższa niż 1500'C, niektóre materiały ogniotrwałe odznaczają się również wysoka ogniotrwałością pod obciążeniem, odpornością na działanie wielu czynników chemicznych, małym współczynnikiem rozszerzalności termicznej, odpornością na gwałtowne zmiany temperatur oraz małym przewodnictwem cieplnym. Do wyrobu używane są przeważnie naturalne surowce mineralne i skały zawierające duże ilości związków chemicznych o wysokiej temperaturze topnienia (trójtl. glinu, tl. magnezu, tl. wapnia). Biorąc pod uwagę skład oraz używane do ich wyrobu surowce rozróżnia się następujące grupy.

- granitowe - dolomitowe - krzemianowe

fosforytowe - karboniklowe - magnezytowe - szamotowe Materiały ogniotrwałe stosowane są do budowy wszystkiego typu pieców oraz innych urządzeń, w których panuje wysoka temperatura.

Materiał niepalny, palny, łatwopalny.

Materiał, który nie zapala się i nie wydziela gazów palnych lub par oraz nie powoduje podniesienia temp w urządzeniach pomiarowych, przewidzianych norma

nazywamy materiałem niepalnym. Materiał, który pod działaniem ognia zewnętrznego lub nagrzewania zapala się lub wydziela ciepło nazywa się materiałem palnym

Grupę materiałów łatwopalnych stanowią materiały, które mogą być zapalone już przez krótkotrwałe oddziaływanie podwyższonej temp i spalają się w czasie określonym w normie, lub też zapoczątkowany w wyniku tego oddziaływania proces palenia rozwija się bez dalszego doprowadzania ciepła z zewnątrz. Do materiałów trudno zapalnych zaliczamy te; które mogą być zapalone tylko przez długotrwałe oddziaływanie temperatury źródła ciepła, przy czym rozpoczęty w wyniku tego proces palenia się zanika po usunięciu źródła ciepła. Odporność ogniowa materiałów, jest to zdolność opierania się wpływom wysokiej temp w czasie pożaru, uwarunkowana odpornością tworzywa na zmianę struktury. chemicznej i fizycznej, zmianę wytrzymałości mechanicznej, zmiany kształtu i przewodzenia ciepła.

Przekrój poprzeczny drzewa. kora, korek z korowina, łyko, miazga twórcza biel, twardziel, drewno, rdzeń

Rodzaje drzew i ich zastosowanie. - sosna - drewno lekkie, miękkie, łatwe w obróbce; stolarka budowlana (okna drzwi); konstrukcje dachowe, legary ,belki. deski, sklejka; - świerk - lekkie; miękkie, łupliwe drewno. trudne w obróbce. zastosowanie podobne jak sosna. należy uniknać stosowania w miejscach narażonych na zawilgocenie, używa się do okien i drzwi - jodła - lekkie, miękkie, średnio wytrzymałe; trudne w obróbce, konstrukcje ciesielskie, inne elementy budynku- podobnie jak drewno sosnowe z wyjątkiem miejsc narażonych na zawilgocenie; - modrzew-najlepszy i najtrwalszy materiał budowlany, stosuje się do robót stolarskich; - dąb - drewno twarde, ciężkie, stolarka budowlana, deszczułki posadzkowe, okleiny, posadzki płytowe; - jesion - ciężkie, twarde, trudno łupliwe, łatwo się obrabia, boazerie, materiały posadzkowe, wykończenie wnętrz; - buk - ciężkie i bardzo twarde drewno, bardzo wysoka wytrzymałość, poręcze, balustrady, schody, posadzki, do produkcji narzędzi; - grab - najtwardszy gatunek drewna krajowego, trudne w obróbce, deszczułki posadzkowe, drewno narzędziowe; - klon - twarde, wytrzymałe drewno, do wyrobu mebli (na okleiny); - akacja - bardzo twarde, ciężkie, wytrzymałe, ograniczone zastosowanie z powodu niewielkiej grubości pnia; - lipa - lekkie, miękkie, bardzo łatwe w obróbce, sklejki płyty stolarskie; - brzoza - miękkie, mało twarde, ma dużą wytrzymałość, do wyrobu mebli (okleiny), płyty pilśniowe, wiórowe, sklejki, narzędzia; - topola - należy do najbardziej miękkich drzew, bardzo miękkie mało twarde, bardzo niska wytrzymałość, do produkcji płyt pilśniowych i wiórowych: - jawor - umiarkowanie ciężkie, miękkie, wytrzymałe. okleiny (boazerie) - olcha - lekkie, miękkie, łatwo się obrabia i łupie, do produkcji sklejek i płyt wiórowych; - wiąz - wytrzymałe; średnio twarde. na boazerie, posadzki. okleiny; - osika - bardzo miękkie i lekkie. obłogi. wełna drzewna, płyty pilśniowe i wiórowe: - wierzba - niska wytrzymałość, nietrwałe, płyty wiórowe i pilśniowe.

Sposoby zabezpieczenia drewna przed wilgosia i szkodnikami. Najlepszą bronią przeciw owadom jest odpowiednia gospodarka w lesie, w tartakach i w składach, stwarzająca niekorzystne warunki do rozwoju owadów, a mianowicie wywożenie drewna z lasu we właściwym czasie, korowanie pni, odpowiednie przechowywanie oraz zachowanie czystości i usuwanie zarażonych i podejrzanych materiałów, zarówno lasu jak i ze składu. Silnie porażone przez owady drewno należy natychmiast spalić. Należyta impregnacja przeciwwilgociowa w większości przypadkach zabezpiecza drewno przed zniszczeniem przez owada. Zwalczanie szkodników, które już znajdują się w drewnie jest dość trudne bowiem to niszczenie zarówno samych owadów jak i ich larw, poczwarek i jajek. Stosuje się trzy metody zwalczania szkodników: 1) mechaniczna - polega na usuwaniu zaatakowanych zewnętrznych części drewna przez ociosanie 2) fizyczna- polega na zwalczaniu szkodników za pomoca nagrzewania powietrza o temperaturze ok. 60°C (przez kilka godzin) 3) chemiczna - polega na użyciu chemicznych preparatów trujących przez stosowanie powlekania, nawiercanie i nasycanie lub gazowanie. Izolację przeciwwilgociowa drewna należy wykonywać przede wszystkim stosując w narażonych na działanie wilgoci miejscach materiały izolacyjne lub pokrycia.

Własności mechaniczne drewna wytrzymałość na działanie zewnętrznych sił mechanicznych. Wytrzymałość zależna jest od jego rodzaju, w granicach zaś jednego rodzaju- od gęstości, wilgotności. budowy anatomicznej i wad. Wytrzymałość jest tym większa; im większa jest gęstość drewna, a mniejsza jego wilgotność. Drewno jako materiał anizotropowy wykazuje dość znaczne wahania wytrzymałości. zależne od kierunku działania siły w stosunku do kierunku przebiegu włókien. Drewno jak i wiele innych materiałów wykazuje pod wpływem długotrwałego obciążenia powiększenie odkształceń. Wytrzymałość trwała drewna (długotrwała) stanowi 0.5- 0,67 wytrzymałości doraźnej ( krótkotrwałej ). 1. wytrzymałość doraźna na ściskanie- drewno wykazuje największą przy sile działającej wzdłuż włókien najmniejszą zaś przy sile działającej w poprzek włókien. 2. wytrzymałość doraźna na rozciaganie -jest wzdłuż włókien dużo razy większa niż na ściskanie 3. wytrzymałość doraźna na zginanie -jest ok. dwa razy większa od wytrzymałości na ściskanie; 4. wytrzymałość doraźna na ścinanie- wzdłuż włókien jest znacznie większa niż prostopadle do włókien 5. twardość Tj lub Tb drewna - wzrasta w miarę jego masy wlasciwej a maleje ze wzrostem objętości; 6. ścieralność- drewna twarde są na ogół odporniejsze na ścieranie od miękkich, jednak miara twardości nie jest wlaściwa do oceny drewna podlegającego ścieraniu: 7. gietkosć - jest wieksza w drewnie lżejszym i wzrasta pod wpływem zwiększonej wilgotności i wyższej temp. Największa giętkość pod działaniem wilgoci i wysokiej temp. ma drewno bukowe.

Własności techniczne drewna , opis: Na właściwości techniczne drewna składają się jego właściwości fizyczne i mechaniczne. Właściwości fizyczne: drewna obejmują barwę. połysk. rysunek, wilgotność, masę, ciepło spalania, przewodność, rozszerzalność cieplną. izolacyjność akustyczną, odporność elektryczna, zapalność. Właściwości mechaniczne obejmują: wytrzymałość. twardość, odporność na ścieranie i uderzenie oraz giętkość. a) barwa- drewno drzew krajowych ma barwę od jasnożółtej aż do brązowej w rozmaitych odcieniach b) połysk- w pewnej mierze jest zwiazany z twardością drewna oraz gładkością powierzchni po przekroju c) rysunek drewna- uwydatniający się na poszczególnych przekrojach. jest wiązany z gatunkiem drewna i jego budową d) zapach - prawie wszystkie gatunki drewna. mają zapach znajdujacych się w drewnie żywic, olejków eterycznych. garbników itd. e) wilgotność drewna- określa się stosunkiem masy wody zawartej w drewnie do masy drewna f) przewodność cieplna- jest złym przewodnikiem ciepła. Jest zależna od jego gęstości, wilgotności i kierunku włókien. g) przewodność elektryczna- drewno suche jest złym przewodnikiem elektryczności. Zawilgocone oraz nasycone drewna solami powodują zwiększenie przewodności elektrycznej. Przewodność elektryczna wzdluz włókien jest prawie dwukrotnie większa od przewodności poprzek włókien, h) (skurcz) i pęcznienie- pod wpływem nasycenia drewno kurczy się. pod wpływem nasiąkania pęcznieje; i) ciepło spalania jest całkowitą ilością, jaka wydziela się przy zupełnym spalaniu 1 kg drewna. W zależności od gatunku drewna i jego jakości ciepło spalania drewna całkowicie suchego w większości przypadków wynosi 18 850- 20 100 kJ/kg j) wytrzymałość doraźna na ściskanie - największa wytrzymałość na ściskanie wykazuje drewno przy sile działajacej wzdluż wlokien, najmniejsza zaś przy sile działającej w poprzek włókien; k) wytrzymałość doraźna na zginanie -jest ok 2x większa od wytrzymałości na ściskanie; l) wytrzymałość doraźna na ścinanie - wzdłuż wlókien jest znacznie większa niż prostopadle do wlókien.

Wady drewna charakterystyka. są to różnego rodzaju nieprawidłowości jego budowy albo uszkodzenia chorobowe bądź mechaniczne. które w mniejszym lub większym stopniu wpływają na właściwości techniczne i zastosowanie drewna. Typowe wady drewna można podzielić na: a) wady kształtu - np. zbieżystość pnia. zgrubienia odziomkowe. rakowatość. krzywizna. spłaszczenie; b) wady w budowie anatomicznej - np. sęki, otwory po sękach. sęki zaschnięte, zawoje , nierównomierna szerokość slojow rocznych, falisty układ włókien, zawiły układ włókien, skręt włókien. rdzeń, mimośrodowość . wielordzenność, twardzica, pęcherze żywiczne c) zabarwienia wywołane przez czynniki organiczne lub nieorganiczne- zaszarzenie, sinica, fałszywa twardziel: d) porażenia przez grzyby- np. pleśń. brunatnica, zaparzenie, zgnilizna; e) pęknięcia - np. pęknięcia okrężne, mrozowe; czołowe; f) zranienia - np. uszkodzenia mechaniczne, zabitka. g) uszkodzenia przez owady - np. chodniki owadzie.

Wyroby z drewna charakterystyka. 1) FORNIRY - są to cienkie płaty drewna grubości do 5 mm. Cienkie forniry grubości od (0,6- 1,0mm) stosowane są do naklejania na drewno, w celu nadania mu bardziej szlachetnego wyglądu zew, noszą nazwę OKLEIN, a forniry grubości 1,0 do 1,5 mm stosowane na warstwę zewnętrzną sklejki, płyt stolarskich itp. nazywamy OBŁOGI. Do produkcji fornirów nadaje się drewno brzozowe, bukowe, dębowe. jesionowe, lipowe, olchowe, sosnowe, świerkowe; 2) SKLEJKA OGÓLNEGO PRZEZNACZENIA jest to płyta sklejona z nieparzystej liczby fornirów, których włókna w przylegających do siebie warstwach przebiegają pod katem prostym; 3) LIGNOFOL- jest wysoką wytrzymałościową odmiana sklejki. Produkcja lignofolu jest podobna do produkcji sklejki, przy czym stosowane forniry są znacznie cieńsze, a ciśnienie prasowania jest rzędu 20 i więcej MPa. Stosuje się ja do specjalnych wyrobów. przede wszystkim w przemyśle wlókienniczym i maszynowym 4) PŁYTY STOLARSKIE OGÓLNEGO PRZEZNACZENIA składają się z warstwy środkowej, złożonej z listew tarcicy lub pasm forniru ustawionych prostopadle do warstwy zewnętrznej. Płyty dzielą się na typy, rodzaje i klasy. Konstrukcja płyty stolarskiej powinna składać się z nieparzystej liczby elementów. 5) PŁYTY PILŚNIOWE- produkuje się z odpadów tartacznych, przeważnie drewna iglastego rozwłóknionego z dodatkiem lub bez dodatku środków chemicznych. Płyty twarde i bardzo twarde używane są głównie jako materiały konstrukcyjne, okładziny do ścian i lekkich płyt dachowych oraz na potrzeby meblarskie. płyty porowate stosowane są głównie do izolacji cieplnej i akustycznej. Moduł sprężystości przy zginaniu prostopadle do płaszczyzny wynosi: dla płyt pilśniowych twardych E_g = 3500 Mpa, a dla płyt bardzo twardych Eg = 4000 Mpa; 6) WEŁNA DRZEWNA powstaje przez struganie drewna na specjalnych maszynach do wyrobu wełny. Stosuje się drewno sosnowe, świerkowe, jodłowe, topolowe i osikowe. Długość wiórka wynosi od 200 do 500 mm, szerokość od 4 do 6 mm. grubość 0.35 do 0,55 mm. Wilgotność optymalna wełny drzewnej wynosi 15% największa dopuszczalna 22%. Stosowana jest do celów opakowaniowych, a także do produkcji płyt wiórkowo- cementowych; 7) TROCINY są to produkty odpadowe pochodzące z obróbki stosuje się je jako materiał izolacyjny w ścianach drewnianych. do wyrobu cegły porowatej ( trocinówki ), do betonów trocinowych, do dolnych warstw posadzki stało drzewnej . jako materiał opałowy.

Podział spoiw budowlanych

Pod pojęciem spoiwo budowlane rozumiemy wypalony i sproszkowany minerał, który po wymieszaniu z wodą na skutek reakcji chemicznych ulega stwardnieniu, wykazując właściwości wiążące.
Ze względu na zachowanie się spoiw w środowisku wodnym, w czasie ich twardnienia, rozróżniamy spoiwa

• hydrauliczne

• powietrzne

Spoiwo hydrauliczne zmieszane z wodą wiąże i twardnieje zarówno w wodzie jak i na powietrzu, uzyskując odpowiednie cechy wytrzymałościowe. Do tej grupy spoiw zalicza się; wapno hydrauliczne, cementy portlandzkie, hutnicze, glinowe.

Spoiwo powietrzne po zmieszaniu z wodą ulegają wiązaniu i stwardnieniu jedynie na powietrzu. Zalicza sie do nich; wapno, spoiwo gipsowe, magnezjowe oraz spoiwa krzemianowe.

Spoiwa gipsowe i anhydrytowe sa to materiały wiążącę, otrzymywane z naturalnych siarczanów wapniowych występujących w przyrodzie w postaci kamienia gipsowego (CaSO₄*2H₂O) i anhydrytu (CaSO₄). Produkcja tych spoiw polega głównie na obróbce termicznej kamienia gipsowego lub anhydrytu.
Spoiwa gipsowe szybko wiążące otrzymuje się w prażarkach w niskich temperaturach (135 - 230^oC). Surowcem jest mączka gipsowa. Podczas wypalania zachodzi proces odwodnienia Produkt tej reakcji CaSO₄*1/2H₂O występuje w dwóch odmianach (alfa) i (beta). Odmiany te wykazują istotne różnice rozpuszczalności, czasu wiązania i wytrzymałości. Odmiana (beta) w odróżnieniu od odmiany (alfa) ma wygląd kłaczkowaty, krystalizuje w postaci bardzo drobnych kryszatałów. Stąd odmiana (beta) ma gorsze właściwości wytrzymałościowe niż odmiana (alfa), która ma zwartą strukture krystaliczną.
Spoiwa tej grupy należą do spoiw powietrznych szybko wiążących, o poczatku wiązania od 3 do 12 minut, a końcu wiązania 15 do 20 minut.
Spoiwa gipsowe wolno wiążące produkowane są w wysokich temperaturach. Dzielą się one na:

• spoiwa anhydrytowe

• gips hydrauliczny

Spoiwa anhydrytowe należą do grupy spoiw gipsowych powietrznych. Podstawowym składnikiem jest bezwodny siarczan wapnia (CaSO₄).
Sam siarczan wapniowy nie wykazuje właściwości wiążących, staje sie dopiero spoiwem dopiero po zmieleniu i zaktywizowaniu pewnymi dodatkami (tlenki alkaliczne, tlenek magnezowy, wapno palone i hydratyzowane, siarczany, cement portlandzki).
Spoiwo anhydrytowe otrzymuje się w wyniku wypalania kamienia gipsowego lub anhydrytu naturalnego w temperaturze 600 - 700^oC i zmieleniu go z aktywatorami. naturalnego w temperaturze 600 - 700^oC i zmieleniu go z aktywatorami>
Gips hydrauliczny jest spoiwem powietrznym wykazującym właściwości hydrauliczne. Spoiwo to, obok podstawowego składnika jakimjest CaSO₄, zawiera pewien niewielki procent tlenku wapniowego CaO. Gips hydrauliczny otrzymuje się przez wypalanie kamienia gipsowego w temperaturze 800 - 1000^oC. W takiej temperaturze gips dwuwodny przechodzi w siarczan bezwodny, ulegając częściowemu rozkładowi

Poczatek wiązania gipsu hydraulicznego zachodzi po upływie 2-6 godzin, koniec wiązania po 6-30 godzin. Zaletą tak otrzymanego spoiwa jest większa odporność na działanie wody i czynników atmosferycznych (mrozu)
Wiązanie spoiw gipsowych polega w zasadzie na reakcji odwrotnej do reakcji odwodnienia surowców stosowanych do produkcji gipsu.

Spoiwa hydrauliczne

Spoiwa hydrauliczne mają zdolność wiązania i twardnienia zarówno na powietrzu jak i w środowisku wodnym. Wykazują tym samym odporność na działanie wody i powietrza. Spoiwa hydrauliczne sa to materiały zawierające bezwodne i trwałe wobec wody tlenki nieorganiczne. Po zmieszaniu z wodą następuje proces wiązania i wytworzenia związków uwodnionych.
Do grupy spoiw hydraulicznych należą:

• wapno hydrauliczne

• cement portlandzki

• cement glinowy

• cementy hutnicze, zużolwe, itp.

W skład wszystkich materiałów hydraulicznych wchodzą jako składniki elementarne następujące podstawowe tlenki SiO₂, Al₂O₃ i Fe₂O₃.

Surowcami do produkcji cementów są:

• wapienie (CaCO₃)

• gliny (glinokrzemiany Al₂O₃*nSiO₂*H₂O + mH₂O)

• surowce odpadowe (żużle hutnicze, popioły paleniskowe, szlamy odpadowe zawierające CaCO₃

Produkcja cementów obejmuje następujące etapy

• przygotowanie surowców i ich dokładne wymieszanie

• wypalanie

• mielenie

• silosowanie i pakowanie

Wiązanie i twardnienie cementu Opracowane teorie utrzymują, że pierwszym etapem wiąznia jest uwodnienie glinianu trójwapniowego. Jeśli cement nie zawiera substancji opóźniających, proces uwodnienia glinianu trójwapniowego jest szybki. W rezultacie następuje zesztywnienie masy cementowej. Równolegle biegnie proces uwodnienia krzemianu trójwapniowego, z tym że uwodnienie glinianu jest szybki, krzemianu zaś wolne.
Po zakończeniu wiązania następuje długotrwały proces twardnienia,mod którego zależą własciwości wytrzymałościowe i odpornościowe cementu. Proces ten nastepuje na skutek powolnych reakcji uwodnienia krzemianów wapniowych (trwających zwykle kilka miesięcy). Stwierdzono, że wytrzymałość cementu zależy głównie od krzemianu trójwapniowego osiągającego połowę swej wytrzymałości po siedmiu dniach, pełną zaś po dwunastu dniach. W mniejszym stopniu wytrzymałość cementu zależy od krzemianu dwuwapniowego krystalizującego bardzo wolno.

Inne spoiwoa hydrauliczne to:

• cement portlandzki biały - zawiera minimalne ilości tlenków żelaza, tytanu i manganu ( mniejsze jak 0,2%)

• cement portlandzki ekspansywny - wykazuje rozszerzalność (zwiększa objętość podczas wiązania). Stosowany do uszczelniania rur betonowych, łączenia elementów budowlanych.

• cement hutniczy - surowcami do otrzymania tego cementu są żużle wielkopiecowe. Jest bardziej odporny na czynniki chemiczne i znacznie tańszy od cementu portlandzkiego.

• cement glinowy - otrzymywany z surowca bogatego w Al₂O₃ (boksyt). Drugim surowcem jest wypalony CaO. Ma wysoką wytrzymałość, krótki czas wiązania. Stosowany przy pracach remontowych. Nie jest odporny na działanie alkaliów.

• wapno hydrauliczne - jest to spoiwo, które po związaniu i stwardnieniu przez pewien czas na powietrzu ma zdolność do dalszego utwardzania się pod wodą. Ta własciwość wynika z obecności krzemianów i glinianów wapniowych

Spoiwa magnezjowe

Spoiwa magnezjowe, czyli tzw. cementy magnezjowe, otrzymywane są przez zmieszanie magnezytu kaustycznego lub dolomitu kaustycznego z roztworami soli metali dwuwartosciowych.
Spoiwa magnezjowe charakteryzują się szybkim procesem wiązania (kilka godzin), dużą wytrzymałością na ściskanie; nie są one jednak odporne na długotrwałe oddziaływanie wody. Znajduja zastosowanie w budownictwie do produkcji podłóg bezspoinowych, płytek podłogowych, płyt izolacyjnych.
Zaprawy magnezjowe powodują korozję betonu oraz silnie korodująco na żelazo. Działanie korodujące jest wynikiem obecności MgCl₂ w spoiwie i jest potęgowane przez obecność wilgoci.

---