Gęstość pozorna – definicja, sposoby określania, wartości dla typowych materiałów bud.
- Masa jednostki objętości wysuszonego materiału wraz z porami
- ρp = $\frac{m}{V_{n}}$ [kg * m-3] Vn – objętość naturalna, wraz z porami
- zależy o struktury materiału
-przeważnie mniejsza od gęstości rzeczywistej (Ew. równa dla szkła, bitumów, materiałów o =strukturze jednorodnej)
- pozwala określić własności materiału (niska gęstość pozorna = duża porowatość, dobra izolacyjność ciepła, stosunkowo niska wytrzymałość, znaczna nasiąkliwość)
Sposoby określania:
- objętości omierz cylindryczny (materiały sypkie)
- parafinowanie – zanurzenie materiału najpierw w parafinie a później w wodzie
- metoda wagi hydrostatycznej
Definicja i sposoby określania gęstości rzeczywistej
- masa jednostki objętości materiału w stanie zupełnej szczelności (bez porów)
- ρ = $\frac{m}{V_{n}}$ [kg * m-3] Va – objętość absolutna, bez porów
Sposoby określania:
Sproszkowanie – pomiar w objętościomierzu (pomiar dokładny) lub w kolbie leChateliera (pomiar przybliżony)
Różnice pomiędzy gęstością a gęstością pozorną – pojęcie szczelności i porowatości
- szczelność – stosunek gęstości pozornej do gęstości materiału
- mówi ile materiału jest w jednostce objętości
- porowatość - % zawartość wolnych przestrzeni w materiale (ilość porów w jednostce objętości)
- gęstość i gęstość pozorna są równe tylko dla materiałów całkowicie szczelnych czyli pozbawionych porów (bitumy, szkło, metale). W innych przypadkach ρp< ρ
Definicje wilgotności i nasiąkliwości
- nasiąkliwość – zdolność pochłaniania wody przez materiał
- wyrażana w % w stosunku do masy (nasiąkliwość wagowa) lub objętości materiału (nasiąkliwość objętościowa
- stosunek objętości objętościowej do wagowej jest równy liczbowo gęstości pozornej materiału
- materiał nasiąknięty wodą ma mniejszą wytrzymałość, gorszą zdolność izolacji i większą gęstość pozorną niż materiał suchy.
-wilgotność – procentowa zawartość wody z materiale występującym w stanie naturalnym ub zawartość wody powstałą na skutek czynników atmosferycznych
- stosunek masy wchłoniętej przez materiał do masy materiału suchego
-wraz ze wzrostem wilgotności powiększa się jego przewodność cieplna.
Różnice pomiędzy wilgotnością a nasiąkliwością
- nasiąkliwość to zdolność wchłaniania wody, określa maksymalną ilość wody, jaka może znajdować się w materiale, a wilgotność określa zawartość wody, jaka aktualnie znajduje się w materiale
- wilgotność ≤ nasiąkliwość
Jaki parametr materiału charakteryzuje współczynnik lambda – podać jednostkę i wartość dla typowych materiałów bud,
- przewodność cieplna – zdolność materiału do przewodzenia ciepła od jednej jego powierzchni do drugiej w wyniku różnicy temperatur
- [$\frac{W}{\text{m\ K}}$], dawniej [$\frac{\text{kcal}}{m\ h\ C}$]
Sposoby określania ścieralności materiałów kamiennych, ceramicznych i betonu
- tarcza Boehmego – tarcza posypana pyłem ścierającym (korundowym) pociera próbkę (dawniej 110 obrotów). Próbka jest sześcianem i ściera się ją z 4 stron. Ścieralność określa się przez ubytek wysokości w cm lub s=$\frac{m}{F*\ \rho_{p}}$ (m-strata masy, F-powierzchnia ścierania, gęstość p.)
- aparat PEI – próbkę 10x10 cm wkłada się do aparatu szkliwem do góry, na nim ustawia się pojemnik z kulkami żelaznymi, pyłem ścierającym (j.w.) i wodą. Tarcza aparatu kręci się i oscyluje imitując użytkowanie. Sprawdza się po ilu obrotach pojawia się zmatowienie (300 – 1. Klasa ścieralności, 600 -2. …. Aż do 1500)
- bęben Devala (dla kruszywa) – kruszywo wrzucane do obracającego się bębna, na odpowiednią ilość obrotów (dla każdego kruszywa wg normy). Po zatrzymaniu bębna ważymy pozostałość . Miarą ścieralności jest ubytek masy.
Określanie wytrzymałości na zginanie i ściskanie różnych materiałów budowlanych
Wytrzymałości określane w maszynie do badań wytrzymałościowych
Odporność na ściskanie Rc=F/s [MPa, N/mm2] – siła jaka powoduje zniszczenie materiału do powierzchni o jakiej jest przyłośona
Odporność na zginanie Rg=Mn/w – moment niszczący/wskaźnik przekroju
Klasyfikacja materiałów kamiennych
- kamień łamany – bryły kamienne o nieregularnych kształtach uzyskane w wyniku ręcznej eksploatacji
- ciosy i bloki – mechanicznie obrabiane bloki kamienne
- płyty kamienne – polerowane lub nie (podłogowe, posadzkowe, okładzinowe)
- elementy różne – kostka brukowa (w miejscach gdzie nie ma ruchu i małe obciążenie statyczne lub gdzie jest mały ruch), krawężniki (większa trwałość niż krawężników betonowych)
- kruszywo budowlane
Wyroby kamienne stosowane w budownictwie
- kruszywo budowlane
- płyty kamienne (okładzinowe, posadzkowe, podłogowe)
- elementy dekoracyjne (elementy muru)
- kamień łamany, ciosy i bloki – budowa ścian
Wyroby kamienne stosowane w drogownictwie
- krawężniki kamienne
- kostka brukowa (granit, bazalt…)
- kruszywo budowlane
- płyty kamienne (chodniki)
- tłuczeń kamienny, brukowaiec
Podstawowe właściwości fizyko-mechaniczne materiałów kamiennych
- wytrzymalsze niż materiały betonowe
- odporna na czynniki atmosferyczne
Podział wyrobów ceramicznych – asortyment
Wyroby ceramiczne o strukturze porowatej: wyroby ceglarskie (cegły pełne, otworowe, pustaki ścienne, do ścianek działowych, przewodowe (kominowe i wentylacyjne), stropowe, dachówki, rurki drenarskie, nakrywy kablowe), wyroby glazurowane/ szkliwione (płytki ścienne szkliwione), wyroby ogniotrwałe
Wyroby ceramiczne o strukturze zwartej: wyroby kamionkowe, terakotowe, klinkierowe
Ceramika półszlachetna: fajans sanitarny, porcelana sanitarna, porcelana techniczna (izolatory do słupów telegraficznych)
Wyroby ceramiczne o strukturze porowatej – zastosowanie
- ściany, stropy, przewody, kominy (cegły pełne, pustaki, pustaki wentylacyjne, ackermana, DZ)
- ściany mniej obciążone, wypełniające, ścianki działowe (cegła dziurawka, cegłą kratówka)
-odprowadzanie wodyz gruntów nieprzepuszczalnych (rurki drenarskie)
- zabezpieczenie kabli elektrycznych układanych w wykopie (nakrywy kablowe)
- pokrycia dachowe (dachówki)
- płytki ścienne szkliwione
- wykładanie pieców (wyroby szamotowe)
- piece do wypalania wapna (kształtki magnezytowe)
- wnętrze obrotowych pieców do wypalania cementu (kształtki talkowe)
Wyroby ceramiczne o strukturze zwartej – zastosowanie
- mur podtrzymujący duży ciężar, elewacje klinkierowe, obiekty kanalizacyjne, nawierzchnie dróg i ulic (cegła klinkierowa)
- płytki okleinowe klinkierowe, płytki posadzkowe klinkierowe
- płytki terakotowe (szkliwione i zwykłe)
- rury kanalizacyjne, łuki, kolanka, syfony, osadniki (wyroby kamionkowe)
- płytki w przejściach podziemnych, dworcach, obiektach sportowych (płytki kamionkowe)
Definicja i sposób określania klasy wyrobów ceramicznych – podać wartości
Klasa wyrobów ceramicznych jest określana na podstawie wytrzymałości na ściskanie.
Wytrzymałość na ściskanie określa się w maszynie do badań wytrzymałościowych. Do każdej z klas należą elementy ceramiczne o wytrzymałości na ściskanie nie mniejszej niż numer klasy. Klasy: 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 60; 75.
(wytrzymałość na ściskanie = siła niszcząca/pole powierzchni)
Podstawowe właściwości fizyczne materiałów ceramicznych
- nasiąkliwość wagowo mniejsza = 22%
- odporna na wysokie temperatury
- lambda od ok. 0,45 (cegła kratówka) do 0,77 (cegła pełna)
- „ro” rzeczywiste ok. 1800 kg/m3
-„ro” pozorne od ok. 1300 kg/m3
Podstawowe właściwości wytrzymałościowe materiałów ceramicznych
-zróżnicowane odporności na ściskanie (patrz klasy wyrobów ceramicznych, pyt 16)
- wytrzymałość na rozciąganie mniejsza od odporności na ściskanie (wyroby kuche)
- nieodporne na uderzenia
Materiały ceramiczne do budowy ścian, stropów, pokryć dachowych
- cegła budowlana pełna (ściany zew. Wew. Nadziemne, podziemne, stropy (Kleina))
- cegła dziurawka (ściany mniej obciążone, wypełniające, działowe, ściany noszące mniejsze)
- cegła sitówka
- cegła kratówka (jak cegła pełna)
- pustak szczelinowy
- pustak POROTE
- pustak do ścian działowych
- pustaki stropowe (Ackermana, DZ)
- dachówki
Cechy techniczne szkła budowlanego
- „ro” pozorne ok. 2600 kg/m3
- wytrzymałość na ściskanie ok. 400 N/mm2
- wytrzymałość na rozciąganie ok. 20 N/mm2
- kruchość ok. 1/20 (materiał kruchy) (odporność na rozciąganie/odporność na ściskanie)
- „lambda” ok. 1
- materiał nieporowaty
- wrażliwy na szybkie zmiany temp.
- przepuszcza promienie świetlne w ok. 90-95% (blokuje ultrafiolet, przepuszcza część cieplną i widzialną)
- temp. mięknienia ok. 500 st, temp. topnienia ok. 1000 st. (duży przedział, gdy szkło jest miękkie i można je formować)
- odporne na kwasy, ługi, większość zw. Chem.
- kwas HF rozpuszcza szkło – matowienie pow. Szkła, napisy na szkle
Rodzaje wyrobów szklanych stosowanych w budownictwie
- szkło płaskie – okienne, wyroby,= zespolone, szyby anistol, szyby refleksyjne vitroflex, szyby w systemach alarmowych, szyby kuloodporne, klejone, matowe, szkło płaskie wzorzyste, szyby zbrojone, szkło barwne nieprzejrzyste (marglit)
- kształtki szklane – vitrolit, dachówki szklane, cegły i pustaki szklane, płytki podłogowe
- włókno i przędza szklana
- szkło spienione
Zastosowanie wyrobów z włókien i przędzy szklanej w budownictwie
- siatki jako zbrojenie zaprawy cementowej (siatki tkane z przędzy szklanej)
- laminat – po utwardzeniu żywicami epoksydowymi
- laminaty poliestrowo szklane i epoksydowo szklane
- rury poliestrowo i epoksydowo szklane (kanalizacja)
- lina szklana (większa wytrzymałość niż stalowa)
Szkło piankowe – rodzaje, charakterystyka, zastosowanie
- do roztopionego szkła dodaje się spieniacz
-> szkło czarne – spieniaczem jest miał węglowy, pieni się bardziej intensywnie, większe pory, lżejsze, „ro” pozorne ok. 170 kg/m3
-> szkło białe – pieniaczem jest CaCO3, cięższe, „ro” pozorne ok. 400 kg/m3, wytrzymałość mechaniczna do 2 MPa,
„lambda” <0,06;0,1> W/mK, odporność termiczna ok. 400-450 st., ew do 480
Zastosowanie:
- izolacje cieplne i dźwiękowe
- otuliny rur ((wylewane do form półwalcowych)
Klasyfikacja wyrobów z drewna stosowanych w budownictwie
- drewno okrągłe iglaste
- tarcica: nieobrzynana i obrzynana
- krawędziaki
- belki
- łaty
- listwy
- forniry
- materiały płytowe
- materiały podłogowe
Własności drewna jako materiału budowlanego
ZALEŻĄ OD RODZAJU DREWNA I OD JEGO WILGOTNOŚCI!!!
-„ro” pozorne – 500 (drzewa iglaste) – 890 (drzewa liściaste)
-„lamba” – 0,12 w poprzek włókien, 0,18 wzdłuż włókien
- FR – 24 (sosna), 55 (dąb), 65 (grab)
- FC- większe niż FR
- higroskopijność do 30%
-w pomieszczeniach drewno niweluje skoki wilgoci
- drewno pęcznieje od wilgoci
- w warunkach pokojowych wilgotność 12-15%
- drewno w czasie schnięcia nierównomiernie się kurczy
- wrażliwe na porażenie biologiczne (grzyby, pleśnie, insekty)
Wyroby podłogowe z drewna
- deski podłogowe
- deszczułki podłogowe – z twardych odmian drewna, mała ścieralność,
- płyty mozaikowe – listewki drewna liściastego naklejona na papier, po położeniu parkietu zrywamy papier, szlifujemy papierem ściernym i lakierujemy/olej ujemy/ woskujemy.
- klejone deski podłogowe – deska z drewna Iglastego, wierzchnia warstwa z drewna szlachetnego
- tafle – dolna część z drewna drzew iglastych, górna z liściastych
- drewniana kostka brukowa – z odpadów drewna w postaci prostopadłościanów lub walców
Sklejka stolarska – wyrób i zastosowanie
- nieparzysta liczba fornirów, 2 warstwy obłogowe + środki
- układ włókien kolejnych warstw jest prostopadły
- grubość 4-20 mm
-> kleje kazeinowe – sklejka suchotrwała
-> kleje mocznikowe – sklejka półtrwała
-> kleje syntetyczne – sklejka wodoodporna
- meblarstwo, rusztowania, poszycia dachowe, formy do zalewania betonu, opakowania (skrzynie, pojemniki), bumerangi , budowa ścian działowych, sufitów, podłogi hal, podesty.
Wyroby drewnopochodne
Zabezpieczenie drewna przed korozją biologiczną (pleśnie, grzyby, owady)
- impregnacja drewna środkami grzybo – owadobójczymi – najlepiej jeszcze przed wbudowaniem
- preparaty olejowe (oleiste ciecze na bazie węglowodanów, związki toksyczne, emitują fenole i formaldehydy)
- preparaty solowe (proszek do rozpuszczenia w wodzie lub gotowy roztwór, przy kontakcie z wodą preparaty solowe rozpuszczają się i są wypłukiwane))
NANOSZENIE
- malowanie – wnika w drewno na 1-2 mm
- kąpiele – do 10 mm, skuteczność zwiększa podgrzanie roztworu
- nasycanie pod ciśnieniem
- oszczędnościowe – sprężone powietrze wypycha część preparatu
- pełne – element wprowadzany do aparatu, próżniujemy, preparat jest zasysany
- bandażowanie
- zastrzyki
PRACE ODGRZYBIENIOWE MMOGĄ PROWADZIĆ TYLKO SPECJALNIE PRZESZKOLONE EKIPY. PREPARATY SĄ TOKSYCZNE, TRUJĄCE, ZŁOŚLIWE !!!
Jakie czynniki mają wpływ na własności wytrzymałościowe drewna
- kierunek działania iły (FR, FC większe wzdłuż włókien)
- rodzaj drewna
- gęstość pozorna (im większa tym większa wytrzymałość)
- wilgotność (im większa tym słabsze drewno)
- budowa anatomiczna, wady
Metale żelazne – podział i własności
Żeliwo – „ro” ok. 7290 kg/m3, topi się w temp. ok. 1200 st, wytrzymałość na rozciąganie (260) jest mniejsza niż na rozciąganie (300) – metal kruchy, otrzymuje się za pomocą formowania, odporne na czynniki atmosferyczne i trochę na chemiczne, zawiera od 2,8 do 3,6% C12
Staliwo – zawiera od 1,8 do 2,8% C12, raczej nie znalazło zastosowania
Stal – „ro” ok. 7850 kg/m3, topi się w temp. ok. 1600 st, wyższe wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie (równe sobie /400-600N/m2/), nieodporna na czynniki atmosferyczne, zawiera poniżej 1,8% C12
- stal węglanowa: St 0 3SX(Y)5 - S- spawalna, Y – półuspokojona granica plastyczności, X – nieuspokojona granica plastyczności
- stal węglanowa wyższej jakości DB88, DB92 (liczba – zawartość węgla w setnych częściach procenta)
- stal węglanowa niskostopowa - 18G2, 34GS (pierwsza liczba – ilość węgla w 100 częściach procenta, G – dodatek magnezu, liczba - % dodatku magnezu, S – dodatek krzemu)
Metale nieżelazne – podział i własności
- aluminium – lekki, „ro” ok. 2000, temp. top. 600 st., stop z magnezem -> duraluminium, = dużo mniejsza gęstość, wytrzymałości na rozciąganie 70-80, dobrze przewodzi prąd, środek gazo twórczy w procesie gaszenia wapna, utlenia się powierzchniowo – warstwa na powierzchni staje się coraz gęstsza i chroni wnętrze przed korozją
- miedź – „ro” ok. 8900, temp. top. 100 st, bardzo dobra przewodność cieplna i elektryczna, odporna na czynniki atmosferyczne i niektóre chemiczne, daje się obrabiać (piłować, wiercić, lutować, spawać)
- ołów – „ro” > 11000, temp. top. 330, odporny na czynniki chemiczne, blokuje promieniowanie radioaktywne (gamma i X), toksyczny, tlenki ołowiu magazynują się w wątrobie
- cyna – „ro” o k. 7300, metal plastyczny, roztopiona przylega do innych metali, połączenia cynowe przewodzą prąd
- cynk – „ro”ok. 7100, Ttop. 420 st, plastyczny, odporny na czynniki atmosferyczne, dobrze przywiera do elementów stalowych, powłoki ochronne elementów stalowych z cynku
Określić rodzaj stali określonej symbolem 18G2 (34GS) itp.
Patrz pyt. 31
Stale budowlane – rodzaje, oznaczenia, zastosowania
Wg klasy wytrzymałości stali
- A0 – do elementów, które nie pracują konstrukcyjnie (St0)
- AI – stal konstrukcyjna do słabo obciążonych elementów (St35)
- AII – stal konstrukcyjna do normalnie obciążonych elementów (St5, 18G2)
- AIII – elementy bardziej obciążone (34GGS)
- AIV – elementy najbardziej obciążone (60GS)
Ponadto: patrz pyt. 31
Zastosowanie: prty zbrojeniowe do betonu, struny do betonów sprężonych, kształtowniki, blachy, łączniki, siatki, rury.
Zastosowanie aluminium w budownictwie
- przewody elektryczne
- Al + Mg -> duraluminium – kształtowniki, stolarka okienna
- przenośne konstrukcje – pawilony, wystawy sklepowe
- cienka folia – do pap, na styropian, zabezpieczenie typu wzmocnienie mat. Bitumicznych
- pył aluminiowy – pigment w farbach (żaroodpornych)
Lepiszcza bitumiczne – rodzaje i własności
Asfalty i smoły
Po podgrzaniu stają się ciekłe, po ochłodzeniu ciała stałe (smoły są ciekłe są niższych temperatur
Odporne na działanie wody i niektórych związków chemicznych
Łatwo rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych (ketony, alkohole, benzyna)
Charakteryzowane przez: temp. mięknienia, penetrację, ciągliwość, temp łamliwości, lepkość
Asfalty: produkt powstający przy obróbce ropy naftowej, naturalne złoża tzw. Jeziora asfaltowe
Smoły: dawniej podstawowy bitum, powstaje przy przeróbce węgla kamiennego na koks, zawiera wodę, lekkie frakcje olejowe, pak. Uszlachetnienie smoły przez: odparowanie wody (smoła destylowana), oddzielenie wody, paku, frakcji i połączenie w odpowiednich proporcjach (smoła preparowana)
Parametry charakteryzujące lepiszcza bitumiczne
- temperatura mięknienia: temp. przy której asfalt/smoła przechodzi w postać płynną
- penetracja
- ciągliwość
- temperatura łamliwości:
- lepkość
Według jakiego kryterium charakteryzuje się asfalty przemysłowe/drogowe
- drogowe: penetracja
- przemysłowe: temperatura mięknienia
Rodzaje asfaltów stosowanych w budownictwie – sposoby oznaczania
asfalty drogowe (D) i przemysłowe (P)
D 300 D200 D100 D50 D35
P35 P45 P60 P80 P120
Dx -> x-penetracja
Dy -> y - temperatura mięknienia
Materiały bitumiczne do izolacji przeciwwilgociowych i przeciwwodnych
Asfalt: patrz pyt. 36
Smoła:
Materiały rolowe do izolacji przeciwwilgociowych i przeciwwodnych
- papa: powlekana, podkładowa, wierzchniego krycia, na osnowach elastycznych, alpapa, na welonach szklanych, termozgrzewalna, ew. gonty papowe.
Materiały płynne do izolacji przeciwwilgociowych i przeciwwodnych
- roztwory asfaltowe: rozpuszczalnik + asfalt, po odparowaniu rozpuszczalnika pozostaje cienka warstwa bitumu, izolacja przeciwwilgociowa
- asfalty upłynnione: wodna zawiesina asfaltu w wodzie, izolacja przeciwwilgociowa
- asfalty upłynnione: gęste ciecze nakładane szczotką dekarską lub szpachlą, lekkie izolacje wodoszczelne
- lepiki bitumiczne: asfaltowe lub smołowe, lekkie izolacje wodoszczelne
Co to jest gramatura papy
-dawniej masa 1m2 wkładki
- obecnie masa osnowy (bitumu) na 1 m2 wkładki
Badanie temperatury mięknienia i penetracji asfaltu
Temperatura mięknienia – metoda pierścienia i kuli: dwa pierścienie powleka się asfaltem, studzi się, w środku umieszcza się kule i wkłada się do naczynia z wodą na specjalnym statywie. Naczynie z wodą podgrzewa się, w środku jest też termometr. Notuje się temperaturę, przy której kule przechodzą przez pierścienie. Średnią z 2 temperatur przyjmuje się jako temperaturę mięknienia.
Temperatura mięknienia – metoda Kremer-Sarnowa: zamiast kul stosuje się krople rtęci
Penetracja asfaltu: asfalt w naczyńku penetracyjnym doprowadza się do temperatury 25 st. Następnie naczyńko ustawia się na stanowisku badawczym, ustawia się igłę tak, żeby stykała się z asfaltem i odnotowuje się pozycję zerową. Zwalnia się igłę na 5 sekund, pod wpływem Ciężaru igła zagłębia się w asfalt. 1mm = 1 stopień penetracji. Powtórzyć 3 razy, miejsca nakłuć nie bliżej niż 10 mm od brzegu naczynka i od siebie. Średnia z 3 pomiarów, jeśli zostały prawidłowo przeprowadzone.
Podział materiałów izolacyjnych (termicznych i akustycznych)
- pochodzenia organicznego
-pochodzenia nieorganicznego
- z tworzyw sztucznych
Materiały izolacyjne (T i A) pochodzenia organicznego
- płyty pilśniowe miękkie
- płyty paździerzowe
- filc, wojłok
- maty ze słomy, maty z trzciny
- torf
- wyroby korkowe
- płyty wiórowo-cementowe suprema
Materiały izolacyjne (T i A) pochodzenia nieorganicznego
- wełna mineralna
- wata szklana
- szkło spienione
Materiały izolacyjne na bazie tworzyw sztucznych
- styropian
- spieniony poliuretan
- iporka – żywica mocznikowo – formaldehydowa
- piana krylaminowa
Co to jest korek ekspandowany
Wyroby korkowe to materiały budowlane powstałe przez sprasowanie z lepiszczem kory drzewa korkowego. Dla wyrobów korkowych ekspandowanych lepiszczem jest lepiszcze
własne. Korek jest umieszczany w autoklawie i pod wpływem warunków (temperatura, ciśnienie) wydobywa się z niego żywica. Korek prasuje się na lepiszczu naturalnym (własnym). Korek ekspandowany ma najlepsze parametry (najlżejszy, odporny na wilgoć, temperaturą, najniższy „lambda”) ale są najdroższe
Stosowane podziały tworzyw sztucznych
Ze względu na powstanie
- tworzywa polimeryzacyjne – dużo monomerów łączy się w polimer- tworzywa polikondensacyjne – powstaje polikondensat i substancja uboczna (np. amoniak)
- tworzywa poliaddycyjne – poliaddyt, reakcja zachodzi z trudnością
Ze względu na coś innego
-tworzywa termoplastyczne – dają się formować po każdym podgrzaniu
- tworzywa termoutwardzalne – dają się formować tylko po 1. Podgrzaniu
- tworzywa chemoutwardzalne
Inny podział
- elastomery – po odłożeniu siły wracają do pierwotnego kształtu
- plastomery – przy większej sile ulegają trwałemu odkształceniu
Zastosowanie tworzyw sztucznych w budownictwie
- rury kanalizacyjne, rynny, rury spustowe, stolarka okienna, drzwiowa, rury wodociągowe (PCW, PCV, postać twarda - WINIDUR)
-wykładziny podłogowe, okładziny poręczowe, listwy przyścienne, izolacja przewodów, nakładziny na blachy dachówkowe, wkładki dylatacyjne (PCV, PCW, postać miękka – IGIELIT)
- farby emulsyjne, kleje do drewna, dodatek do mas tynkarskich, płynne tapety, masy natryskowe (POW)
- folie, rurki i węże poliestrowe, przyłącza elektryczne (PE)
- do produkcji styropianu (Polistyren_ - izolacje cieplne i dźwiękowe
- wykładziny podłogowe typu dywanowego (polipropylen)
- kleje, farby, węże uszczelki (kauczuki)
- wkładki do pap, rury PWS, posadzki plastigrunt (poliestry)
- konstrukcje pneumatyczne (poliamidy)
- kity silikonowe, farby silikonowe (silikony) – izolacje przeciwwodne
- kleje, farby chemoodporne, posadzki plastidul (żywice epoksydowe)
- farby, lakiery, kleje poliuretanowe, izolacje dźwiękowe (spieniony poliuretan), posadzki, bieżnie sportowe (poliuretan + opiłki gumy)
Wyroby z PCW stosowane w budownictwie
Postać twarda – WINIDUR:
- rury kanalizacyjne (odp. Chemiczna, łatwa obróbka)
- rynny
- rury spustowe
- stolarka okienna i drzwiowa (szczelność!, nie trzeba konserwować)
- rury wodociągowe
Postać miękka – IGIELIT
- wykładziny podłogowe – płytki, wykładziny rulonowe jedno i wielowarstwowe
- okładziny poręczowe
- listwy przyścienne (nakrywają kable)
- izolacja przewodów ( koszulka)
- nakładziny na blachy dachówkowe (zwiększają odp. Fizyczną i trwałość)
- wkładki dylatacyjne
Zastosowanie POW polioctanu winylu
- półprzezroczysta, półelastyczna masa, w formie emulsji doskonale przywiera do chropowatych powierzchni (elementy porowate)
-> farby emulsyjne
-> kleje do drewna (Wikol)
-> dodatek do mas tynkarskich (zwiększa elastyczność tynku, poprawia przyczepność do ściany)
-> płynne tapety (napryskiwane zna ściany)
-> masy natryskowe na ściany wykończeniowe
Materiały podłogowe z tworzyw sztucznych
- wykładziny podłogowe jedno- i wielowarstwowe, płytki cienkie (PCW igielit)
- wykładziny podłogowe typu dywanowego, odporna na ścieranie, rozdarcie, łatwo usuwa się bród (Polipropylen)
- posadzki plastigrunt – żywica poliestrowa + piasek+… może być wykonana jako jedna płyta, po 24 h od wylania można po niej chodzić (poliestry)
- posadzki plastidul – żywica + pigment + piasek, bardziej odp na temp, działanie chem, i mechaniczne niż posadzki poliestrowe, nie wydzielają zapachu (żywice epoksydowe)
- posadzki poliuretanowe – b. elastyczne, mniej odporna na ścieranie
Materiały wykończeniowe z tworzyw sztucznych
- stolarka okienna, drzwiowa (PCW, PCV)
- okładziny poręczowe (igielit)
- listwy przyścienne (igielit)
- płynne tapety (POW)
- masy natryskowe na ściany wykończeniowe (POW)
- wykładziny podłogowe – j.w.
- farby emulsyjne (POW), antykorozyjne na bazie chlorokauczuku
Podział spoiw mineralnych – rodzaje i własności
- spoiwa powietrzne – po wymieszaniu z wodą wiążą i twardnieją pod wpływem powietrza, proces wiązania i twardnienia nie może zachodzić pod wodą, także po stwardnieniu wykazują niską odporność na działanie wody (wapno, gips, spoiwa krzemianowe, magnezjowe)
- spoiwa hydrauliczne – środowisko wodne nie przeszkadza w procesie wiązania, zdolność do wiązania i twardnienia zarówno w wodzie jak i w powietrzu, odporna na działanie H2O i powietrza, zawierają bezwodne, trwałe wobec wody tlenki nieorganiczne. Po zmieszaniu z wodą zachodzi proces wiązania i wytwarzają one związki uwodnione (wapno hydrauliczne, cement portlandzki, cement glinowy, cement portlandzki z dodatkami)
Definicja czasu gaszenia wapna
Czas jaki upłynął od zalania wapna niegaszonego wodą do momentu uzyskania odpowiedzniej konsystencji pozbawionej grudek wapna niegaszonego
Czas ten może wynosić:
- poniżej 1 min dla wapna szybkogaszącego się
- 15-30 min dla wapna umiarkowanie szybko gaszącego się
- powyżej 30 min la wapna wolnogaszącego się
Sposoby badania czasu wiązania spoiw mineralnych
Aparat Vicata
Własności wapna jako spoiwa budowlanego
- uzyskanie maksymalnej twardości po -6 tygodniach
- stosunek wapno:piasek 1:2-1:3
- wapno w bryłąch wrzuca się w doły i zalewa wodą, dopiero po kilku tygodniach jest ciasto wapienne
- wapno wyłapuje CO2 z powietrza i powraca do pierwotnej postaci (CaCO3) – karbonatyzacja
Własności gipsu jako spoiwa budowlanego
- barwa biała
- gęstość 2,5-2,7 kg/m3
- duża nasiąkliwość – zdolność do podciągania wody
- współczynnik wodno gipsowy (wg) 1-1,2
- niska przewodność cieplna (o,35 W/mK)
- twardość 1-2 w skali Mohsa
Ognioodporny w wyrobach, odporny na agresję chemiczną
- duża przyczepność do podłoża
- dodanie wypełniacza zmniejsz wytrzymałość
- proces wiązania do kilkunastu minut (5-15) – krystalizacja
- twardnieje po wysuszeniu – temp < 50 st
- niski współczynnik rozmiękania
- w fazie zarabiania kwaśny – koroduje łopatki
- podczas wiązania zwiększa swoją objętość
- nadmiar wody osłabia wyroby gipsowe (woda paruje – powstają pory)
- szybkość wiązania zależy od rodzaju spoiwa ilości wody i jej temperatury
- twardnienie przez krystalizację kończy się po 7 dniach
- maksymalna wytrzymałość po całkowitym wysuszeniu
- przy sztucznym suszeniu nie przekraczać temp. 55 st (gips dwuwodny traci wodę związaną)
- rozpuszcza się w wodzie – stosowany w miejscach nienarażonych na jej działanie
Definicja czasu wiązania spoiw mineralnych
Czas w jakim rozpoczyna się proces wiązania liczony od momentu wsypania spoiwa do wody. (aparat Vicata, metoda dyspersji)
Wyroby z zapraw budowlanych
- cegła silikatowa – CaO mieli się z piaskiem i traktuje się parą wodną. Z wilgotnej mieszaniny prasuje się cegły, dalej do kotła z parą wodną (5 atmosfer, 150st), i przebywa tak 8h (autoklawizacja)
- beton komórkowy – CaO przemiela się z piaskiem, + szczypta pyłu aluminiowego i wody (pianogazosilikat). Mieszankę napowietrza się mieszając, Al. Wchodzi w reakcję z CaO i wydziela się wodór. Mieszanina w formie zaczyna Rosnąć, gdy skończy ciasto formuje się i tnie na bloki, podróż do autoklawu
- wyroby murarskie i tynkarskie, stiuki, sztukateria, szczegóły architektoniczne, płyty, bloki, pustaki ścinne i stropowe, ścianki działowe, formy odlewowe
- suche tynki, gipsobetony
Klasyfikacja kruszyw budowlanych
- naturalne otoczakowe – gładkie powierzchnie, zaokrąglone krawędzie, kuliste. Niedobre do betonów wysokich wytrzymałości – różne skały o różnych wytrzymałościach
- naturalne łamane – ostre krawędzie, szorstkie powierzchnie. Ziarna lepiej się klinują, przylegają szorstkimi powierzchniami, wyższe wytrzymałości (granit, bazalt), większe fragmenty skalne trzeba rozdrabniać mechanicznie
- sztuczne – z glin, popiołów lotnych, iłów pęczniejących. Można stworzyć lekkie ziarna, beton o niskiej gęstości pozornej. Betony izolacyjne (np. keramzyt pływa w wodzie)
Pełne badanie kruszywa
- ocena petrograficzna - określenie rodzaju i gatunku skały, z której ziarna powstały (struktura, tekstura, twardość, świeżość ziaren)
- gęstość gatunkowa(gęstość) i gęstość objętościowa (pozorna)
- wilgotność i nasiąkliwość
- odporność na zamrażanie (cykl zamrażania /-20 stopni/ i ogrzewania w ciepłej wodzie /20 stopni/ po 4 godziny tu i tu, cykl składa się z 20 powtórzeń wszystko na sicie 2 mm, pozostałość wrzucamy na sito 1 mm, przesieamy, ważymy to co zostało i odnosimy to do masy pierwotnej)
- wytrzymałość na ściskanie/miażdżenie (kruszywo do cylindra o grubych ściankach, od góry pokrywa + tłok – dokładnie dopasowane, idzie do prasy, później na sito 1mm ważymy pozostałość i j.w.)
- badanie zanieczyszczeń
- obcych – kruszywo na biały karton i oddzielamy mechanicznie (gwóźdź, szkło…)
- organicznych – resztki korzeni, roślin – 1 kg kruszywa do zlewki, zalewamy NaOH na 24 h, jeśli są zanieczyszczenia to woda zabarwia się na żółto. Jeśli roztwór jest jaśniejszy od wskaźnika (3% roztwór taniny w spirytusie) to kruszywo nadaje się do betonu, jak nie to trzeba je przepłukać
- badanie ziaren igiełkowatych i blaszkowatych – na biały karton, oddzielamy podejrzane ziarna i badamy je suwmiarką Szulca
- badanie ziaren słabych i zwietrzałych – j.w., wyjmujemy ziarna porowate, podejrzane, wkładamy w prasę ustalamy % który uległ rozkruszeniu
- badanie uziarnienia – analiza granulometryczna (pyt 65)
Analiza granulometryczna kruszywa
Ustalenie stosunków wagowych poszczególnych frakcji kruszywa.
Przesiewamy kruszywo przez 10 rożnych sit, ważymy pozostałość z każdego sita. Frakcję pyłową ustalamy metodą płukania.
Metoda płukania – mieszamy kruszywo w wodzie, czekamy 20 sekund, zlewamy wodę żeby została do dolnej kreski specjalnego naczynia. Powtarzamy czynności aż woda będzie optycznie czysta, zlewamy nadmiar wody, suszymy i liczymy
$$p = \frac{G - G1}{G}\ x\ 100\%$$
P – zawartość 1-szej frakcji
G – masa początkowa
G1 – masa po badaniu
Podział kruszywa na frakcje przedstawia się w postaci krzywej przesiewu. Na osi poziomej odkłada się logarytm z wartości wielkości oczek sita, na pionowej procent masy jaki przeszedł przez to i poprzednie sita
Wskaźnik uziarnienia – definicja i sposoby określania – wady i zalety
U = 10 – 0,01$\sum_{k = 1}^{k = i}{\sum_{i = 1}^{i = 10}f_{i}}$
$\sum_{i = 1}^{i = 10}f_{i}$ - rzędne krzywej przesiewu
fi – pozostałość kruszywa na sicie w %
Określany na podstawie analizy granulometrycznej (krzywej przesiewu)
U = 0 dla pyłów, U = 9 dla najgrubszych frakcji, dla krzywych granicznych: dolna krzywa 5, górna krzywa 7,5
Wodo żądność kruszywa – definicja i sposoby określania
Wskaźnik wodożądności kruszywa – ilość wody zatrzymywana przez 1 kg kruszywa
Wodożądność kruszywa
- nasiąkliwość (woda wsiąka o ziarna)
- więźliwiść
- błonkowa
- kapilarna
- meniskowa
- wypełniająca pory
$$w = \frac{N_{B}}{\sqrt[3]{d^{'} + \ d''}} - \ Bolomey$$
$w = \lbrack\frac{1}{\frac{1}{2}(\log{d^{'} + \log{d'')}}}\rbrack$3 Ns (Ns – wskaźnik nasiąkliwości) - Stern
d’, d’’ – graniczne średnice dla każdej frakcji
Wskaźniki liczymy dla każdej frakcji osobno
Parametry charakteryzujące kruszywo – wymagania dla różnych metod projektowania betonu
- wskaźnik uziarnienia (pkt 66)
- wodo żądność (pkt 67/=)
- szczelność = gęstość objętościowa/gęstość gatunkowa (do betonu 0,71<=s<=0,76)
- punkt piaskowy - Pp = P/(P+Ż) do betonu Pp od 30% do 45%
- gęstość gatunkowa i objętościowa (do betonu – objętośćiowa powyżej 2 kg/m3)
- wytrzymałość na ściskanie
- ścieralność
- mrozoodporność
- zawartość ziaren nieforemnych
- stopień zanieczyszczenia
Rodzaje cementów stosowanych w budownictwie (PN, EN), własności
Wg polskiej normy – marki (podział wg stopnia przemiału)
- CP (cement portlandzki) 25 35 45 55
- CPD (cement portlandzki mieszany) 35
- CH (cement hutniczy) 25 35
- CM (cement puculanowy) 25 35
Wg europejskiej normy – klasy
-CEM I (CP)
-CEM II 32,5; 42,5; 52,5; (CPD)
- CEM III (CH)
- CEM IV (CM)
CP – po 14 dniach zyskuje 80% wytrzymałości
CH – nieco wolniej wiąże i twardnieje, mniejsze ciepło hydratacji, poniżej 10 st proces twardnienia zwalnia, poniżej 5 st zatrzymuje się, większa wytrzymałość niż CP, po 14 dniach zyskuje 60% wytrzymałości, wrażliwy na przedwczesne przesuszenie, większa odporność na działanie czynników chemicznych i podwyższonych temperatur, szybciej nabiera odporności podczas dojrzewania parą niskoprężną
CPD – popioły lotne, mączka wapienna, pył węglanowy z filtrów = odpady z produkcji
CM – puculana występuje w wyniku erupcji wulkanów
Co oznacza określenie „CEM I 32,5” (CEM III 42,5) itp.
j.w.
Badanie czasu wiązania cementów – różnice między wymaganiami PN i EN
Badanie cech wytrzymałości cementów – co to jest klasa ( marka) cementu
Podział na marki (klasy) ze względu na stopień przemiału i uzyskiwanie przez to różnej wytrzymałości.
Zjawiska fizyczne i chemiczne występujące w procesie wiązania i twardnienia cementu
Jakie warunki musi spełniać woda do betonu
Wyjaśnić pojęcie „woda zarobowa” – co wchodzi w jej skład
Wyjaśnić pojęcia „beton”, „mieszanka betonowa” „beton stwardniały”
- beton – materiał powstały ze zmieszania cementu, kruszywa drobnego i grubego, wody oraz ew. dodatków i domieszek, który uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji cementu
- mieszanka betonowa – całkowicie wymieszane składniki betonu, które są jeszcze w stanie umożliwiającym zagęszczenie wybraną metodą
- beton stwardniały – beton, który jest w stanie stałym i osiągnął już pewien poziom wytrzymałości
„Beton wytworzony na budowie” „beton towarowy”
Podział betonów ze względu na gęstość
- lekkie – (800, 2000)kg/m3
- zwykłe – (2000, 2600)kg/m3
- ciężkie – > 2600)kg/m3
Różnica między betonem projektowanym a recepturowym
- przy betonie projektowanym producentowi podawane są wymagane właściwości i dodatkowe cechy. Producent odpowiedzialny za dostarczenie betonu zgodnego z wymaganymi właściwościami i cechami dodatkowymi
- przy betonie recepturowym producentowi podawane są składniki betonu, który odpowiedzialny jest za dostarczenie na plac budowy betonu o takim składzie
Różnica między domieszką a dodatkiem
Definicja klasy betonu – podać wartości wg PN EN 206-1
Definicja wytrzymałości charakterystycznej
Klasy ekspozycji betonu związane z oddziaływaniem środowiska
Sposoby pomiotu konsystencji mieszanki betonowej
Metody projektowania betonów: podział i zastosowanie
Wzór Bolomey’a - postacie i zakresy stosowania
Projektowanie betonu metodą iteracji
Projektowanie betonu metodą Paszkowskiego I
Projektowanie betonu metodą Paszkowskiego II
Projektowanie betonu metodą 3 równań
Projektowanie betonu metodą punktu piaskowego
Projektowanie betonu metodą zaczynu
Domieszki i dodatki do betonów
Ograniczenia normowe dot. Projektowania mieszanek betonowych
Rodzaje próbek do badania wytrzymałości na ściskanie
Próbki walcowe – średnica 15 cm, wysokość 30 cm
Próbki sześcienne – dł. Boku 15 cm (wg normy), ew. 20 cm – dla 11 frakcji w kruszywie, 10 cm – w kruszywie nie ma 10 frakcji (bez najgrubszych)
Zależność pomiędzy wytrzymałością na ściskanie dla próbek A B C oraz „FI” 15x30 cm
Określenie klasy betonu na podstawie badania wytrzymałości na ściskanie
Przy próbnym zarobie pobiera się próbki do badania wytrzymałościowych po 28 dniach.
Próbki w kształcie walca ( średnica 15 cm, wysokość 30 cm) lub sześcianu (dł. Boku 15 cm) /ew. gdy w kruszywie nie ma 10 frakcji 10 cm, lub gdy jest 11 frakcji – 20 cm/
Foremki rozbierane po 24 h, przez 27 dni przechowywane w warunkach laboratoryjnych (T=18+-2 st, wilgotność ok. 90%)
Badanie w maszynie wytrzymałościowej – próbkę obrócić o 90 st w stosunku do formowania (wyrównywana płaszczyzna nie styka się z prasą). Maszyna włączona tak, by przyrost wytrzymałości nie był większy niż % N/mm2/s. Przy szybszym (udarowym) obciążeniu uzyskamy zawyżoną wytrzymałość.
Badanie podstawowe – przynajmniej 3 próbki
fci=P/F
fcm=suma fci/n
aby beton był danej klasy fcm>= fc+4, fci>= fck-4
fci przemnażamy przez współczynnik (dla próbek sześciennych 10 -> 0,9; 15->1; 20-> 1,2)
Ocena wytrzymałości 28-dniowej na podstawie wytrzymałości wcześniejszej
Korzysta się z tablic : dane są jaki procent wytrzymałości jest po ilu dniach -> metoda prognozowanie. Jest to niedokładny sposób więc należy go unikać.
Obliczenie wytrzymałości 28-dniowej na podstawie wytrzymałości późniejszej
RT=R28[1+”alfa”(t-28)]; \\\ 28<t<90
Alfa=
0,004 dla CEM III
0,002 dla CEM II, CEM I 32,5
0,001 dla CEM I 42,5; 52,5
Wyrzucamy dni gdy temperatura była poniżej 10 st.
Metody nieniszczące badania betonów – podział i rodzaje
Badanie wytrzymałości betonu przy pomocy młotka Schmidta typu N
Badanie wytrzymałości betonu przy użyciu betonoskopu
Podział betonów lekkich
Klasy betonów lekkich
LC8/9; LC12/13; LC16/18; LC20/22; LC25/28; LC30/33; LC35/38; LC40/44; LC45/50;... LC 80/88
Lekkie kruszywa do betonów
Kruszywa naturalne: pumeksy, tufy wulkaniczne
Kruszywa sztuczne:
- keramzyt = gliny i iły pęczniejące pod wpływem temp.. ziarenka lekkie, porowate wewnątrz, gładka błonka od zewnątrz ograniczająca wodożądność, „ro” pozorne ok. 800
- łupkoporyt – z łupków przywęglowych, kamień z przewarstwieniami węglem, łupek przywęglowy się wypala, wypala się z niego węgiel, pozostają po nim pory. Duża część porów jest otwarta -> większa wodo żądność, bardziej odporny na ściskanie niż keramzyt, „ro” pozorne od 1100 do 1200
- popiołoporyt – z pyłów zatrzymywanych na elektrofiltrach
Regionalnie wykorzystywane: koks, organiczne kawałki drewna,
Rodzaje betonów komórkowych
Co to jest beton PGD (BLB, SW, UNIPOL)
Zastosowanie betonów lekkich – właściwości
- ścianki działowe
- ściany przenoszące małe obciążenie
- konstrukcje podłogowe
- konstrukcje dachowe
-> struktura kapilarno porowata, mniejsza gęstość pozorna, mniejszy ciężar, mniejsze wytrzymałości