Gęstość materiału- Gęstość (ρ) określa masę jednostki objętości materiału w stanie absolutnej szczelności, jest stosunkiem masy[m] do objętości [V], wyrażona w [kg/m3], Sposób oznaczenia gęstości uzależniony jest od rodzaju badanego materiału. W laboratoriach najczęściej z uwagi na dokładność uzyskiwanych wyników pomiarów stosowana jest metoda z zastosowaniem piknometru. gdzie:
m - masa próbki wysuszonej do stałego ciężaru, kg;
- masa piknometru wraz z cieczą, kg;
- masa piknometru wraz z cieczą i próbką, kg;
- gęstość cieczy zastosowanej w badaniach przy temperaturze 20 oC,
Odporność na ściskanie- Siły zewnętrzne oddziałujące na element wywołują w materiale stan naprężeń. Graniczne wielkości tych naprężeń, zwane wytrzymałością materiału zależą od cech danego materiału.
Wytrzymałością na ściskanie i rozciąganie nazywamy naprężenia powodujące zniszczenie próbki materiału. Pod pojęciem naprężenia ściskającego lub rozciągającego (σ) należy rozumieć wielkość siły (P) przypadającą na jednostkę powierzchni przekroju poprzecznego materiału (F), usytuowaną prostopadle do kierunku działania siły
[MPa].
Jednostką naprężeń jest N/m2 = Pa. Wielkość liczbową wytrzymałości oblicza się ze stosunku siły niszczącej (P) odniesionej do powierzchni przekroju (F) na jaką siła ta oddziałuje.
cement portlandzki - najbardziej rozpowszechniony. Otrzymuje się przez mielenie klinkieru cementowego z dodatkiem gipsu i domieszek hydraulicznych. Klinkier powstaje przez wypalenie w piecach obrotowych margla lub gliny oraz wapienie w temperaturze 1400˚C. Klinkier mieli się na cement dodając surowego gipsu,
cement hutniczy otrzymywany przez mielenie klinkieru cementowego z żużlem wielkopiecowym i popiołami lotnymi. Dobrze sprawuje się w wodzie morskiej i wysokich temperaturach. Zawartość żużla i popiołów 30 – 80 % wagowo. W czasie mielenie dodaje się gipsu, dzięki czemu wolniej wiąże.
cement portlandzki biały – otrzymujemy z surowców bez żelaza, wypalany w 1600˚C, kolor biały, ma zastosowanie do produkcji kolorowych cementów,
cement murarski – klinkier z dopełniaczami, marki 15, grubo uziarniony, stosowany do zaprawy murarskie w celu połączenia elementów,
cement szybkotwardniejący – duża ilość alitu, początek wiązania po 40 min, koniec po 24 h, wytrzymałość uzyskuje do 20 MPa,
cement pucolanowy – do budownictwa wodnego, odporny na agresje chemiczną,
Klinkier cementowy składa się z
alit 50 – 60% - poprawia właściwości hydrauliczne,
belit – 20% - przyrost wytrzymałości,
glinian trójwapniowy 10% - opóźnia wiązanie,
brownmilleryt 7% - żelazo glinian cztero wapniowy,
Po zmieszaniu cementu z wodą następuje proces wiązania (hydroliza i hydratacja). Proces wiązania od 2 do 4 h. Twardnienie po 7 dniach, a wytrzymałości nabiera po 28 dniach.
Szczelność- Szczelnością nazywana jest procentowa zawartość substancji materiału w jednostce jego objętości. Wyraża się ją jako stosunek gęstości objętościowej do gęstości tego materiału ze wzoru
gdzie:
jest gęstością objętościową,
gęstością.
Zatem pod pojęciem szczelności należy rozumieć objętość absolutną tworzywa szkieletu, tworzącego strukturę materiału, a zawartego w jednostce jego objętości.
Wytrzymałość na ściskanie - Siły zewnętrzne oddziałujące na element wywołują w materiale stan naprężeń. Graniczne wielkości tych naprężeń, zwane wytrzymałością materiału zależą od cech danego materiału.
Wytrzymałością na ściskanie i rozciąganie nazywamy naprężenia powodujące zniszczenie próbki materiału. Pod pojęciem naprężenia ściskającego lub rozciągającego (σ) należy rozumieć wielkość siły (P) przypadającą na jednostkę powierzchni przekroju poprzecznego materiału (F), usytuowaną prostopadle do kierunku działania siły
[MPa].
Jednostką naprężeń jest N/m2 = Pa. Wielkość liczbową wytrzymałości oblicza się ze stosunku siły niszczącej (P) odniesionej do powierzchni przekroju (F) na jaką siła ta oddziałuje.
Orientacyjne wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie materiałów
Spoiwo to otrzymujemy prze wypalenie kamienia gipsowego w temperaturze 150 – 160˚C (CaSO4 ⋅ H2O) i otrzymujemy siarczan wapniowy 2CaSO4 ⋅ H2O. Gips dzielimy na dwie odmiany:
α – odwodnienie przeprowadzone w obecności pary wodnej,
β – intensywnie odprowadzane jest para wodna,
Jeżeli kamień gipsowy podgrzejemy do 200 ˚C powstanie anhydryt, który posiada lepsze właściwości wiążące gdy dalej wypalamy pogarszają się właściwości i w 800˚C otrzymujemy estrichgips, który ma wolniejszy czas wiązania (2h) i ma większą wytrzymałość 5 – 16 MPa.
szybkowiążące (gips budowlany koniec wiązanie przed 15 minutą),(zaczyna wiązanie po 3 min a kończy po 15),
gipsu normalnie wiążące (koniec wiązanie między 15 a 40 minutą),
gips wolno wiążący (koniec wiązanie nie krótszy niż 40 min (gips tynkarski)),
sierść bydlęca,
wywar z kopyt,
klej kostny,
cukier,
wywar z traw piołunu,
do tynków wewnętrznych,
do szczegółów architektonicznych,
elementy drobnowymiarowe,
pustaki,
tynki GK (gipsowo kartonowe),
zaprawy murarskie,
formy do wyrobów ceramicznych,
do ubytków ścian,
z estichgipsów wykonuje się podkłady pod podłogi,
krótki czas wiązania,
gips G3, G4 wytrzymałość od 3 – 8 MPa, po 2 godzinach od związania,
duża higroskopijność,
po związaniu zwiększa objętość,
Gęstość objętościowa, określana również gęstością pozorną, wyraża stosunek masy jednostki objętości suchego materiału, w stanie naturalnym. Wyznacza się ją jako stosunek masy próbki wysuszonego materiału do całkowitej objętości, wraz z porami i szczelinami charakterystycznymi dla budowy jego struktury. Gęstość objętościową wyznacza się ze wzoru
, (2.3)
gdzie: m - masa próbki wyrażona w g lub kg,V - objętość ciała próbnego określona w Gęstość objętościową próbek materiałów o nieregularnych kształtach określa się najczęściej metodą hydrostatyczną. Przy oznaczeniu gęstości objętościowej próbek o nieregularnych kształtach zasada postępowania jest następująca: próbkę suszy się do stałej masy, waży, nasyca wodą przez zanurzenie w wodzie na dwie godziny do 1/3, następnie do 2/3, i na całkowitą wysokość. Następnie należy wyznaczyć masę próbki materiału po nasyceniu (wytartego z wody) oraz jej masę po zanurzeniu w wodzie, na wadze hydrostatycznej lub innym stanowisku podobnie skonstruowanym. Objętość próbki oblicza się z różnicy masy próbki nasyconej oraz zanurzonej w wodzie. Pozostałe obliczenia gęstości objętościowej przeprowadza się w sposób analogiczny jak dla próbek o regularnym kształcie. WAPNO.Uzyskuje się przez wypalenie kamienia wapiennego CaCO3, proces przeprowadzany w wysokiej temperaturze, uzyskane wapno to ciało porowate o kolorze białym lub szarym.
Wapno palone w formach zbrylonych lub proszku, łatwo przechodzi w dwutlenek, dlatego powinno się chronić przed zawilgoceniem.
szybko gaszące poniże 15 min,
średnio 15 – 30 min,
wolnogaszone ponad 30 min,
Może się rozpadać po gaszeniu na proszek. W procesie gaszenia wydziela się ciepło. W zależności od sposobu gaszenie dzielimy na:
mokrogaszone – ciasto wapienne, gaszone mechanicznie lub ręcznie w skrzyniach, mieszane z wodą i przez spust spuszczane do dołu, powinno poleżeć 14 dni do zaprawy murarskiej, 2 miesiące do zaprawy tynkarskie, dół przykrywa się piaskiem,
suchogaszone, wody około 65% ciężaru wapna do aby bryły rozpadły się na proszek, proszek ten mieli się je w młynach kulowych i pakuje do worków, nie wymaga gaszenia i dołowania,
Wiązanie wapna gaszone przebiega w dwóch sposobach:
karboniazacja – polega na łączeniu się wodorotlenku wapnia Ca(OH)2 z CO2 znajdującym się w powietrzu,
tworzenie krzemianów w autoklawach przy wyrobach betonów komórkowych i silikatach,
wapno hydrauliczne otrzymywane z wapieni marglistych, twardnieje bez dostępu powietrza, może być poddane działaniu wody podczas twardnienia, stosowane do prac murarskich, tynkarskich, długi czas wiązania, duża wytrzymałość,
wapno pokarbidowe (acetylenowe) – barwa jasno szara, zapach gaszące się jeszcze karbidu, stosuje się w połączeniu z ciastem wapiennym,
wapno hydratyzowane – sucho gaszone,
wapno zwykłe palone i gaszone,
Zalety: dobra urabialność, zdolność łączenie się z domieszkami hydraulicznymi (tlenki żelaza, glin, krzem),zdolność tworzenia krzemianu wapniowego, Wady: mała wytrzymałość od 0,5 do 2 MPa, mała wytrzymałość na działanie wody, duża energochłonność, Rozszerzalność cieplna Rozszerzalność cieplna materiału określa zmianę jego wymiarów pod wpływem temperatury. Charakterystycznymi wielkościami rozszerzalności cieplnej są:
współczynnik rozszerzalności liniowej
,,
gdzie:
Δl – przyrost względny grubości próbki w [M] lub [cm],
Δt – przyrost temperatury w [K],
Δl – długość pierwotna elementu w [m] lub [cm].
współczynnik rozszerzalności objętościowej
,
Vt – objętość próbki po podgrzaniu o Δt, [K], m3,
V – objętość próbki przed podgrzaniem, [m3].
Współczynnik rozszerzalności objętościowej oblicza się wg uproszczonego wzoru
β = 3⋅∝
Przesiąkliwość Przesiąkliwością nazywana jest zdolność materiału do przepuszczania wody pod ciśnieniem. Wielkość przesiąkliwości wyraża się ilością wody w gramach przenikającej w ciągu 1 godziny przez materiał o grubości 1m i powierzchni 1m2 przy zachowaniu stałej różnicy ciśnień. Przesiąkliwość jest bardzo istotnym zjawiskiem w pierwszym rzędzie w izolacjach przeciwwilgociowych, zbiornikach na ciecze lub różnego rodzaju pokryciach dachowych. Sposób badania przesiąkliwości jest różny i zależy zarówno od materiału jak i jego przeznaczenia. Dla poszczególnych rodzajów materiałów sposób badania przesiąkliwości określają normy przedmiotowe. Przesiąkliwość materiałów zależy od budowy wewnętrznej. Materiały szczelne, takie jak szkło, metale tworzywa sztuczne i wyroby bitumiczne nie są przesiąkliwe. Materiały o porach zamkniętych również mogą być nieprzesiąkliwe.
dłużyca (drzewo iglaste powyżej 9 m),
kłody 2,5 – 9 m drewno iglaste, 2,5 – 6 drewno liściaste,
wyżynki i żerdzie,
pale i słupy,
drewno tartaczne, przeznaczone do przetarcia w tartakach,
nieobrzynana,
obrzynana: na ostro, pryzmatycznie, odzyskuje się obrzynki,
okleiny 1 – 1,5 mm,
obłogi 1,5 – 3 mm,
forniry 3 – 5 mm,
deski podłogowe o krawędziach: prostokątnych, na złącza zakładkowe,
progi,
prefabrykaty podłogowe,
deski posadzkowe 3 warstwowe,
deszczułki posadzkowe,
posadzki mozaikowe o grubościach (8, 10, 11 mm), naklejane na papier lub materiał sztuczny,
płyty stolarskie 3 warstwowe o grubościach 15 - 32 mm,
wodoodporne lub nie,
zastosowanie w meblarstwie i na okleiny,
elementy w parowozowniach,
podkłady kolejowe,
są otrzymywane przez rozwłóknienie masy drzewnej, otrzymanej z gałęzi i odpadów, a w dalszej kolejności przez sprasowanie i sklejenie w podgrzewanych prasach pod ciśnieniem,
porowate,
twarde,
bardzo twarde,
laminowane i lakierowane,
stosowane do: budowy lekkich ścian, na podłogi, w meblarstwie,
grubości 10 – 50 mm,
z dodatkiem impregnatu są wodoodporne,
złożone z dużych wiórów jodłowych, świerkowych i topolowych, następnie nasycanych substancjami mineralnymi, formowanymi a na końcu dodaje się cement, suszy się prze około 3 miesiące,
mogą być stosowane jako ściany lub do ociepleń,
niepalne i odporne na wilgoć,
Stale konstrukcyjne węglowe zwykłej jakości są znakowane literami St i liczbami porządkowymi od 0 do 7, określającymi numer gatunku w miarę wzrastania zawartości węgla. Litera S na końcu znaku oznacza, że stal jest przeznaczona na konstrukcje spawane. Litera V oznacza stal o ograniczonej zawartości węgla a podwyższonej wanadu, a litera W stal o ograniczonej zawartości węgla, fosforu i siarki a podwyższonej krzemu i wanadu. Stale V i W są spawalne. Występują również następujące znaki na końcach symboli:
X – stal nieuspokojona,
Y – stal półuspokojona,
G – stal o podwyższonej zawartości manganu,
A – stal o wyższych wymaganiach dotyczących składu chemicznego,
U – stal z wymaganą udarnością w stanie normalizowanym,
UT – stal z wymaganą udarnością w stanie ulepszonym cieplnie,
Ż – stal przetapianą elektrożużlowo,
Stale konstrukcyjne stopowe są znakowane cyframi i literami. Pierwsze dwie cyfry określają średnią zawartość węgla w setnych procentu, a litery oznaczają następujące pierwiastki stopowe:
F – wanad,
G – mangan,
H – chrom,
M – molibden,
N – nikiel,
S – krzem,
T – tytan,
J – aluminium,
Nb – niob,
B – bor,
Liczby występujące za literami oznaczają zaokrąglone do liczby całkowitej średnie zawartości pierwiastka, jeżeli jego ilość przekracza 1,5%.
18G2 - 0,18% węgla, od 1 do 2 % manganu,