1. Wymień właściwości fizyczne materiałów do izolacji cieplnej

przewodność cieplna - zdolność materiału do przewodzenia ciepła mierzona współczynnikiem przewodności cieplnej  (ilość ciepła w watach jaka przeniknie przez przegrodę grubości 1m w ciągu 1h, gdy różnica temperatur na powierzchniach przegrody wynosi 1K) Materiały termoizolacyjne charakteryzują się niskim współczynnikiem  Wraz ze wzrostem wartości tego współczynnika pogarszają się właściwości termoizolacyjne materiału.

Przewodność cieplna zależy od rodzaju materiału, jego porowatości (ilości, rodzaju i wielkości porów.

szczelność

porowatość -
[%]; P = 1 - s

dla materiałów b. szczelnych szkło, metale, niektóre tworzywa sztuczne

w większości przypadków
 1

nasiąkliwość objętościowa : zdolność danego materiału do wchłaniania i utrzymywania wody, n_o [kg/m³];

pojemność cieplna - zdolność do kumulowania ciepła podczas ogrzewania

gęstość objętościowa ρ_o [kg/m³] : stosunek masy materiału po wysuszeniu do objętości wraz z porami;

ciężar objętościowy γ_o [N/m³] : iloczyn gęstości objętościowej i stałej grawitacji;

ρ_o, γ_o to właściwości charakteryzujące materiał budowlany, wynika z nich ciężar objętościowy, którego wielkość jest niezbędna przy projektowaniu elementów konstrukcji, służą do ustalenia obciążeń działających na obiekty budowlane. Wartości charakterystyczne ciężaru objętościowego wielu materiałów budowlanych podane są w normach dotyczących obciążeń (PN-82/B-02001). Wartość charakterystyczna może różnić się dość znacznie od wartości pomierzonej, wynika to ze specjalnego sposobu ustalania wartości charakterystycznych.

2. Wymień właściwości fizyczne i mechaniczne materiałów konstrukcyjnych narażonych

na działanie wody i czynników atmosferycznych

- szczelność:
[%];

- porowatość:
[%];

- nasiąkliwość : zdolność danego materiału do wchłaniania i utrzymywania wody, rozróżniamy nasiąkliwość wagową n_w [%] i objętościową n_o [kg/m³];

- wilgotność naturalna [%] : właściwość wynikająca z higroskopijności danego materiału i warunków, w których materiał pracuje, jest to ilość wilgoci (wody), którą materiał posiada w swojej strukturze w warunkach naturalnych (eksploatacyjnych);. Można ją obliczyć ze wzoru:

_[%]

gdzie:

m_n - masa próbki nasyconej wodą,

m_s - masa próbki suchej.

przy wzrastającej wilgotności właściwości izolacyjne ulegają pogorszeniu.

- kapilarność : zdolność do podciągania wody na określoną wysokość, mierzy się po określonym czasie wysokość podciągania lub/i przyrost masy badanej próbki;

- przesiąkliwość jest bardzo istotną cechą dla materiału w budownictwie hydrotechnicznym w betonach, materiałach do izolacji przeciwwodnych; to podatność materiału na przepuszczanie wody pod ciśnieniem, wyrażoną ilością wody, w gramach, przepływającej przez określony materiał w ciągu 1 h przez powierzchnię 1 cm² pod stałym ciśnieniem.

Wartość ciśnienia oraz sposób pomiaru przesiąkliwości jest różny i zależny zarówno od materiału jak i jego przeznaczenia.

- mrozoodporność : odporność materiału na wielokrotne cykliczne zamrażanie i rozmrażanie; właściwość polegająca na przeciwstawianiu się całkowicie nasyconego wodą materiału niszczącemu działaniu zamarzającej wody, znajdującej się wewnątrz materiału przy wielokrotnych zamarzaniach i odmrażaniach. Badanie mrozoodporności (wg PN-90/B-06258) dokonuje się poprzez poddawanie próbki nasyconej wodą wielokrotnemu zamrożeniu (do temperatury -15^o C lub -20^oC), a następnie rozmrożeniu do temperatury 20^oC. Ilość cykli jest różna (od 15 do kilkuset). Przy określaniu mrozoodporności uwzględnia się: opis makroskopowy, straty mas oraz współczynnik mrozoodporności na zamrażanie.

- skurcz i pęcznienie : zachodzą przy zmiennej wilgotności (drewno, gips);

- higroskopijność : zdolność do pochłaniania i oddawania wilgoci z powietrza (gips, drewno);

3. Zdefiniuj następujące pojęcia:

spoiwo - wypalony i rozdrobniony materiał mineralny, który po zarobieniu wodą wiąże i

uzyskuje odpowiednie parametry wytrzymałościowe, dzięki zachodzącym reakcjom

chemicznym.

Ze względu na zachowanie się spoiw w środowisku wodnym dzielimy je na:

· powietrzne - po wymieszaniu z wodą wiążą tylko na powietrzu: wapno i gips;

· hydrauliczne - wiążą i twardnieją zarówno w wodzie jak i powietrzu np. cementy.

zaczyn - mieszanina spoiwa z wodą.

zaprawa - mieszanina spoiwa, drobnego kruszywa(piasku) i wody [konsystencja plastyczna zawierająca 1 część masy cementu i 3 części piasku normowego przy stosunku w/c = 0,5.]

beton - sztuczny kamień otrzymywany w wyniku związania i stwardnienia cementu, kruszywa(nie piasek, bo wtedy zaprawa), różnych domieszek i wody.

beton zwykły

beton ciężki

beton lekki

4. Scharakteryzuj pojęcia:

klasa cementu: to minimalna wytrzymałość próbek normowych na ściskanie; w zależności od wytrzymałości na ściskanie (MPa) po 28 dniach dojrzewania, oznaczonej zgodnie z normą, rozróżnia się 3 klasy wytrzymałości cementu:

· klasa 32,5 - wytrzymałość normowa ≥ 32,5 i ≤ 52,5 MPa; początek wiązania ≥ 75 min;

· klasa 42,5 - wytrzymałość normowa ≥ 42,5 i ≤ 62,5 MPa; początek wiązania ≥ 60 min;

· klasa 52,5 - wytrzymałość normowa ≥ 52,5 MPa; początek wiązania ≥ 45 min.

Te trzy klasy w zależności od wytrzymałości wczesnej cementu dzielą się na:

· cementy o normalnej wytrzymałości wczesnej (symbol N);

· cementy o wysokiej wytrzymałości wczesnej (symbol R).

Przykładowe oznaczenie cementu:

CEM II / B-S 32,5N oznacza:

CEM II - cement portlandzki wieloskładnikowy;

B-S - odmiana (B) dotycząca zawartości żużla wielkopiecowego (S) w ilości od 21 do 35 %;

32,5N - klasę wytrzymałości i normalną wytrzymałość wczesną.

klasa betonu: symbol literowo - liczbowy określający jakość betonu odpowiadający gwarantowanej wytrzymałości betonu na ściskanie w MPa.

Według nowej normy budowlanej klasę betonu określa symbol Cxx/yy gdzie:
xx - wytrzymałość charakterystyczna w MPa przy ściskaniu próbki walcowej o średnicy 15 cm i wysokości 30 cm;
yy - wytrzymałość charakterystyczna w MPa przy ściskaniu próbki sześciennej o wymiarach boków 15x15x15cm.

Kilka głównych klas betonu występujących w Polsce: C8/10 (B10); C12/15 (B15); C50/60 (B60)

marka zaprawy: jest to wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach dojrzewania, badana na

połówkach beleczek 40x40x160 mm.

Warunki przechowywania beleczek do czasu ich badania zależą od użytego spoiwa

(powietrzne, hydrauliczne):

· dla spoiw hydraulicznych - zaprawy cementowe po 24 h od wykonania

przechowujemy w wodzie do czasu badania (28 dni);

· dla spoiw powietrznych - gipsowe, wapienne, w warunkach powietrzno-suchych o

wilgotności względnej powietrza 50 ÷ 65 % i temperaturze +20 ± 2ºC.

*Wytrzymałość zaprawy cementowej zależy od bardzo wielu czynników:

· klasy użytego cementu;

· stosunku c : p;

· stosunku w : c;

· sposobu dokładności dozowania składników;

· sposobu i dokładności wymieszania składników;

· warunków dojrzewania;

· pielęgnacji podczas dojrzewania.

marka gipsu: to wytrzymałość średnia na ściskanie uzyskana z 6 połówek beleczek o wymiarach 4x4x16 [cm] wykonanych z zaprawy normowej i oznaczona po 2 i po 24 godzinach dojrzewania.

5. Wymień i scharakteryzuj rodzaje cementu

Cementy dzielą się na dwie grupy:

· cementy powszechnego użytku;

· cementy specjalne.

Cementy powszechnego użytku dzielą się na 5 rodzajów:

· CEM I - cement portlandzki;

· CEM II - cement portlandzki wieloskładnikowy: A i B;

· CEM III - cement hutniczy: A, B, C;

· CEM IV - cement pucolanowy: A, B;

· CEM V - cement wieloskładnikowy: A, B.

Ze względu na zawartość składników innych niż klinkier, cementy dzieli się na odmiany: A,

B, C.

Wśród cementów specjalnych można wyróżnić:

· cementy o niskim cieple hydratacji - LH;

· cementy o wysokiej odporności na siarczany - HSR;

· cementy o małej zawartości alkaliów - NA.

Do cementów powszechnego użytku do daje się odpowiednich symboli:

· CEM I do CEM V - symbol LH;

· CEM I do CEM IV - symbol HSR;

· CEM I do CEM V - symbol NA.

6. Kiedy konieczna jest ocena mrozoodporności materiału budowlanego i jakie są

kryteria tej oceny

Mrozoodporność - odporność materiału na wielokrotne cykliczne zamarzanie i rozmrażanie .

Do badania przygotować: 6 szt. Próbek 40x40x160 mm.

3 próbki poddajemy badaniu w komorze do badań mrozoodporności (najpierw suszymy do

stałej masy, później nasycamy do stałej masy).

3 pozostałe pozostawiamy w warunkach powietrzno-suchych, tzw. świadki.

Ocena mrozoodporności, po 25 cyklach zamrażania (w temp. -20± 2ºC) i rozmrażania w

wodzie (w temp. +20± 2ºC), polega na:

· ocenie makroskopowej - opis, zdjęcia;

· obliczeniu ubytku masy:

gdzie:

ms - masa sucha przed zamrażaniem;

ms1 - masa sucha po zamrażaniu;

· obliczeniu spadku wytrzymałości na zginanie i ściskanie w %, w stosunku do próbek

nie zamrażanych (świadkach).

7. Jakiego rodzaju izolacji używa się do:

· przewodów wodociągowych:

Rury wodociągowe trzeba osłonić izolacją cieplną. Jeśli płynie nimi gorąca woda, to unikamy strat ciepła, jeśli zaś zimna, to izolacja zapobiega wykraplaniu się wilgoci na chłodnych ściankach rur. stosowane są:

otuliny z pianki poliuretanowej,

pianki polietylenowej, tzw. szarej,

polipropylen

· przewodów kanalizacyjnych

nie izoluje się ich termicznie.

pianka polietylenowa

Do izolacji akustycznej stosuje się wełnę mineralną.

· przewodów ciepłowniczych

maty z wełny mineralnej

pianka poliuretanowa

pianka polietylenowa

otulina z wełny skalnej

· przewodów gazowych

nie izoluje się

8. Wymień i scharakteryzuj materiały do izolacji przeciwwodnych i przeciwwilgociowych

izolacje przeciwwilgociowe:

papy - w rolkach składają się z osnowy z tektury budowlanej lub z włókna poliestrowego nasączanej bitumem (np. asfaltem) i dodatkowo powleczonej bitumem z posypką.

charakteryzują się właściwościami technicznymi:

• rodzaj i gramatura osnowy

• zawartość masy bitumicznej

• obciążenie zrywające przy rozciąganiu

• wydłużenie przy zerwaniu

• nieprzesiąkliwość wody

• gęstość

• odporność na działanie podwyższonej temperatury

lepiki

charakteryzują się penetracją i temperaturą mięknienia

Lepiki asfaltowe. Stosowane na zimno składają się z mieszaniny asfaltów, wypełniaczy, plastyfikatorów i ewentualnie rozpuszczalników/emulgatorów. Nie są odporne na rozpuszczalniki organiczne i podwyższoną temperaturę (powyżej +60^oC). Służą do wykonywania izolacji przeciwwilgociowej (a więc typu lekkiego). Spotyka się lepiki o konsystencji półciekłej lub gęstej.

Lepiki stosowane na gorąco bez wypełniaczy są mieszaniną asfaltów z dodatkiem modyfikatorów (polepszaczy) i plastyfikatorów. Są wrażliwe na mróz - temperatura łamliwości wynosi ok. -7^oC. Lepiki na gorąco z wypełniaczami, oprócz wspomnianych wyżej dodatków wypełniających, zawierają dodatki uplastyczniające.

Lepiki stosuje się zazwyczaj do przyklejania izolacji z pap asfaltowych do betonowego podłoża oraz wykonywania samodzielnych izolacji przeciwwilgociowych.

Roztwory asfaltowe. Są to roztwory asfaltu przemysłowego w organicznym rozpuszczalniku. Stosuje się je do wykonywania izolacji przeciwwilgociowych lub gruntowania podłoża.

masy, kity masa składająca się z asfaltu, kauczuku, wypełniaczy mineralnych, plastyfikatorów, rozpuszczalników oraz dodatków uszczelniających.

folie hydroizolacyjne - Potocznie nazywane foliami budowlanymi, wyglądem bardzo przypominają folie ogrodnicze, ale są od nich mocniejsze i bardziej odporne na związki chemiczne, które mogą być w wodzie. Zwykle mają kolor czarny lub ciemnoszary.

Folie hydroizolacyjne płaskie mają grubość 0,1-0,4 mm, wykonywane są  z polietylenu o dużej gęstości (HDPE), poliolefinu (TPO) lub polichlorku winylu (PVC).

Folie tłoczone
Nazywane również guziczkowymi lub kubełkowymi. Dla tego rodzaju folii charakterystyczne są wytłoczenia o okrągłym lub kwadratowym przekroju. Dzięki wytłoczeniom folia nie przylega do muru całą powierzchnią, pod folią tworzy się przestrzeń wentylacyjna, dzięki czemu wilgoć pochłonięta przez ścianę może swobodnie odparować.

membrany kubełkowe - to polietylen o wysokiej gęstości, dużej energii odkształcania z wytłoczeniami (kubełkami - wypukłościami w kształcie stożka o wysokości kilku mm), stanowiący odporny na wilgoć wielofunkcyjny system. Wykorzystuje on najnowszą technologię szczeliny powietrznej.

9. Jaki jest cel realizacji przesłon przeciwfiltracyjnych i z jakich materiałów można je wykonać?

Przesłony przeciwfiltracyjne są to konstrukcje odcinające lub w znacznym stopniu ograniczające przepływ wody w gruncie. Wykonywane są w podłożach budowli piętrzących, w korpusach zapór ziemnych i obwałowań rzek, wokół ukopów gruntów przepuszczalnych i wykopów fundamentowych, na terenach składowisk odpadów (przesłony pionowe i poziome) w celu zapobiegania przenikaniu substancji szkodliwych do gruntu i wód gruntowych.

Zawiesiny stosowane lub badane w Polsce można usystematyzować w następujący sposób:

- cementowo-bentonitowo-wodne;

- cementowo-bentonitowo-wodne z domieszkami chemicznymi;

- cementowo-bentonitowo-wodne z dodatkami, takimi jak: piasek, popiół z węgla kamiennego, popiół fluidalny z węgla kamiennego lub brunatnego, żużel wielkopiecowy;

- bentonitowo-wodne z dodatkami, takimi jak: popiół z węgla brunatnego, popiół z węgla kamiennego,wapno;

- cementowo-bentonitowo-wodne z dodatkami, tzw. mieszanki firmowe.

10. Czym różni się zawiesina rozpierająca od zawiesiny twardniejącej?

Zawiesina twardniejąca jest to ciecz tiksotropowa utrzymująca w stanie stateczności wykop wąskoprzestrzenny lub otwór głębiony w gruncie, a następnie wiążąca i przechodząca w ciało stałe.

specyfikacja cech wyróżniających:

- przeważająca objętościowo zawartość wody,

- obecność składnika nadającego zawiesinie właściwości tiksotropowe (np. bentonit),

- wynikająca z obecności spoiwa zdolność do przechodzenia z postaci płynnej w ciało stałe,

- konieczność formułowania szczególnych wymagań technologicznych wobec materiału w fazie płynnej, istotnych nie tylko z punktu widzenia docelowej użyteczności konstrukcji, lecz także sposobu jej wykonania

Zawiesina rozpierająca jest cały czas płynna, po spełnieniu swojego zadania zostaje wypompowana.

---