MATERIAŁY KAMIENNE Cechy wspólne: *skład - proste i złożone tlenki, krzemiany i glinokrzemiany, trudnorozpuszczalne sole wapnia, magnezu i inne; *wiązanie jonowo-atomowe - materiały kruche, dobrze przenoszą naprężenia ściskające; *wysycone w tlen, niepalne, ognioodporne lub ogniozmienne; *są to na ogół mat. ciężkie o du/żych wytrzymałościach na ściskanie i znacznej twardości; Zalety: +występują w naturze; +natura sprawdziła ich twardość; +różnorodność struktur, tekstur; +technologia sprowadza się do dobrania odpowiednich narzędzi do cięcia, obróbki powierzchnii lub rozdrobnienia, małe zużycie energii; Kamień budowlany - określenie skał litych, bez względu na rodzaj i pochodzenie; Skała lita (zwięzła) - naturalny zespół jednego lub kilku minerałów, będący fragmentem masywu skalnego; Surowiec kamienny - ogólne określenie kamienia o odpowiednich właściwościach technicznych poprzez odpowiednią obróbkę - mat.kamienny; Budowa skał - zespół cech rozpoznawczych charakterystycznych dla każdej skały - skład mineralny (związki), struktura, tekstura; Struktura skały - zespół cech określających sposób wykształcenia, wielkość, postać i sposób współwystępowania składników skałotwórczych (krystaliczna, porfirowa, ziarnista); Tekstura skał - sposób rozmieszczenia składników w masie skalnej (zbita, porowata, mikroporowata, bezładna, uporządkowana - łupkowa, warstwowa, kulista): Podzielność skały - cios, naturalna właściwość skał do dzielenia się na mniej lub bardziej regularne bryły; Łupliwość kamienia - np.mika, łupki, naturalna cecha niektórych kamieni charakteryzujących się podzielnością wzdłóż kierunków o mniejszej wytrzymałości; Podstawa podziału kamienia budowlanego: *pochodzenie - geneza skał; *rodzaj skały - skład; *zastosowanie; Pochodzenie skał podział: A)MAGMOWE - najstarsze (500-600 mln lat) utworzone przez zakrzepnięcie lawy przy tworzeniu się skorupy ziemskiej albo w późniejszym okresie w wyniku działania wulkanów. Wpływ szybkości krystalizacji (zestalania się) na strukturę jest podstawą podziału skał magmowych na: *głębinowe - powolne studzenie - jawnokrystaliczne, wieloskładnikowe (polimineralne) grubo- i średnioziarniste; *wylewne - krzepnięcie lawy na powierzchni lub blisko powierzchni ziemi (szybko), efekt - skrytokrystaliczne, o bezładnej, zbitej teksturze porfirowanej - główne składniki to:plagloklazy, piraeseny, oliwiny, tlenki żelaza i magnezu; B)OSADOWE - okruchowa, lita; wietrzenie skał magmowych przez miliony lat (działanie promieni słonecznych, wahań temp., wody, tlenu, CO2, świata roślinnego) doprowadziło do ich podziału na małe fragmenty z utworzeniem skał luźnych - gruz skalny, głazy, piasek, żwir; *pochodzenia magmowego - powstają ze zwietrzenia skał magmowych - nagromadzenie i powtórne połączenie zagęszczeniem - piaskowce, kwarcyty; *pochodzenia chemicznego - wytrącone przez sole przesyconych roztworów wodnych; *pochodzenia organicznego - skorupiaki, szkielety opadające na dno mórz, tworzą osady, z których po wielu latach tworzą się wapienne opoki (małe znaczenie w budownictwie);struktura - ziarnista lub zbita; tekstura - warstwowa lub bezładna; C)METAMORFICZNE - skały osadowe zmieniają się z wiekiem. Jeżeli zmiany te wynikają z wpływu podwyższonej temp. lub ciśnienia powstają skały matamorficzne (przeobrażone); POCHODZENIE: A)wulkaniczne: +lawy kwaśne(tufy wulkaniczne, popioły, pumeks, skały piroklastyczne); +lawy zasadowe (bazaltowe - „włosy Pele”); B)magmowe: *głębinowe: +lawa: wolno-stygnąca; +struktura: grubokrystaliczna; +odporność fc-duża, ft-mała; +granit, sjenit, dioryt, gabro; *wylewne: +lawa: wolno-stygnąca; +struktura: drobnokrystaliczna; +bazalt, porfir, diabaz, andezyt, melafir; C)osadowe: *pochodzenia mechanicznego: +struktura ziarnista lub zbita; +kwarc, piaskowce, zlepieńce, okruchowce; *poch.chemicznego:

+ewaporyty, dolomity, uły,gliny skalne,trawertyny, alabaster; *poch.organicznego: +osady z małż, koralowców, mięczaków; +struktura:zbita, ziarnista, porowata; +wapienie, kalcyt; D)metamorficzne: +marmury,kwarcyty, gnejsy, łupki fyllitowe, sepertynity; Ze względu na skład chemiczny skały dzieli się na: *kwaśne (zawartość SiO2 >65%) - granit, porfir, kwarc, porfir kwarcowy, kwarcyt; *pośrednie (65-59) - sjenit, dioryt, porfiryt; *zasadowe (53-44) - bazalt, gabre; *ultrazasadowe (<44) - dunit; Zastosowanie: A)budownictwo ogólne i monumentalne: +mury, sklepienia, fundamenty - kamień łupany, muraki, kamień płytowy - piaskowce, wapienie (obróbki); +elementy płytowe, elem.schodów; +detale i elementy archirtektoniczne; B)budownictwo drogowe: +krawężniki, kostki brukowe, podbudowy, wypełniacze; C)bud.mostowe i hydrotechniczne: +filaryu, przyczółki mostów, podpory, groble, jazy, nadbrzeża portów; D)kruszywa i wypełniacze, mączki i kruszywa do betonów; E)renowacje; Normowe kształtki: A-kamień łamany - nieregularne odłamki o powierzchniach naturalnego przełomu i ostrych kształtach; B-do budowy murów i fundamentów; I-do budowy dróg i budowli; K-do przerobu na kruszywo (4 klasy) kalsy III i IV do budowy dróg i obiektów inżynierskich; Bloki i płyty surowe - do bezpośreniego stosowania lub wyrobu elementów budowli: G-granitowe; S-sjenitowe; Gr-granitowe; Gb-gabrowe; Sr-serpentynowe; M-marmurowe; Wt-z twardych wapieni; T-trawertytowe; D-dolomitowe; P-piaskowcowe, F-tufu; DREWNO DREWNO - mała gęstość objętościowa (ρo) przy stosunkowo dużej wytrzymałości na rozciąganie i ściskanie stawia je jako materiał konstrukcyjny na równi ze stalą. Zalety: +dobre właściwości mechaniczne i cieplne; +lekkość; +względna trwałość; +łatwość obróbki; Wady: +palność; +podatność na działanie czynników biologicznych; Drewno ma charakterystyczną budowę anizotropową - komórkowo-porowatą. Jest naturalnym włóknisto-komórkowym kompozytem o dużej wytrzymałości i sztywności w stosunku do masy; +Skład chemiczny: C, O, H, N; +Gęstość: 1560 kg/m^3; +gęstość pozorna - zależnie od gatunku od 120 do 980 kg/m^3; Każde drewno charakteryzuje właściwa gatunkowi: +barwa - jaśniejsza po ścięciu; +rysunek - widoczny na przekrojach w postaci smug plam i linii; +zapach; +połysk; *odczyn kwaśny, pH 2,5-5,5, duża odporność na kwasy, w tym i utleniające; *mniej odporne na alkalia; *trwałe przy całkowitym zanurzeniu w wodzie; *warunki do rozwoju grzybów przy wilgotności >= 20%; Skurcz- wzdłużny, poprzeczny, styczny; Właściwości mechaniczne drewna zależą od: *gatunku (ρo); *kierunku działania siły w stosunku do ułożenia włókien; *zawartości wilgoci (fC jest 3 razy większa dla drewna suchego w porównaniu do wilgotnego); *przewodność cieplna dla drewna suchego jest mała; Podział drewna: +drewno okrągłe - pnie bez gałęzi i kory; +tarcica iglasta; +tarcica liściasta; wyroby drewniane: +sklejka stolarska; +płyty pilśniowe (miękkie, półtwarde, twarde); TARCICA - drewno otrzymane przez przetarcie piłą drewna okrągłego - deski, bale, belki;

METALE I STOPY Metale i stopy dzielą się na: *żelazne: +stale; +żeliwo; *nieżelazne; STAL - stopy żelaza i węgla (i innych pier- wiastków) w których węgiel jest całkowicie rozpuszczalny w wysokiej temp.w płasko centrowanej regularnej strukturze γ; Stal dzieli się na: *wysokostopowe: +narzędzia; +nierdzewne; *niskostopowe: +niskowęglowe: (zwykła, wysokocząstkowa) +średniowęglowe:(zwykła, wysokocząstk.); +wysokowęglowe:(zwykła, wysokocząstk.); Właściwości metali: *wiązanie metaliczne, niukierunkowane (źródło odkształcalności, spójność, przewodność elektryczna, cieplna i akustyczna); *budowa krystaliczna (polikryształy) o najgęstszym ułożeniu atomów; wielkość kryształów zależy od szybkości chłodzenia, nieuniknione defekty struktury od innych materiałów różnią się: +większą gęstością; +zdolnością do odkształceń trwałych; +dużą wytrzymałością na rozciąganie; +zdolnością do reakcji z tlenem (utleniania - korozji, rdzy) wada, wymagają ochrony czynnej; +duży koszt produkcji; TWORZYWA SZTUCZNE Tworzywa sztuczne - wielocząsteczkowe polimery, są to olbrzymie cząsteczki powstałe z połączenia wiązaniami kowalencyjnymi wielu powtarzających się niewielkich ugrupowań atomów zwanych - monomerami. Charakterystyka cząsteczkowa: +skład (monomer); +wielkość cząsteczki (ciężar cząsteczkowy); +kształt (łańcuchy pojedyncze); +struktura (liniowa; rozgałęziona; sieciowa; sieć przestrzenna); Cechy tworzyw sztucznych: +odporność na czynniki atmosferyczne; +przetwarzalność; +mała gęstość; +względnie duża wytrzymałość na rozciąganie; Ograniczenia stosowania: +mała sztywność; +podatność na pełzanie; +ograniczony zakres temperatury długotrwałej eksploatacji; BITUMY BITUMY - organiczne materiały wiążące, które obejmują asfalty i smoły. Bitumy definiuje się jako mieszaninę węglowodorów naturalnego lub pirogenicznego pochodzenia, które całkowicie rozpuszcza się w dwusiarczku węgla; Mechanizm wiązania bitumin oparty jest na zjawisku termoplastyczności, kohezji i adhezji. ASFALTY - w skład asfaltów wchodzą wysoko-cząsteczkowe węglowodory; *oleje - faza rozpraszająca - plastyczne (lepkość); *żywice - stabilizator - plastyczne, ciągliwość; +asfalteny - faza rozproszona, twardość; oleje 30-48%; żywice 30%-45%; asfalteny 6-30%; optymalny skład ze względu na odporność zmęczeniową: oleje 46-49%; żywice 28,4-33%; asfalteny 20-33%; Bitumy: *smoły; *asfalty: +ponaftowe; +naturalne: (jeziora, skały); Właściwości asfaltów: +termoplastyczne, wiązanie siłami 2-go rodzaju; +niska Tn (50°C), w temp. 100°C stają się ciekłe, powyżej 220°C następuje zapłon; +w temperaturze < Tg (ujemnej) są podobne do szkła (kruche); +odporne na działanie wody, kwasów i ługów; +nieprzepuszczalne dla pary wodnej i powietrza; +przyczepność (adhezja) do kruszyw, betonu, metali - tworzenie elastycznych powłok w całym zakresie temperatury; Do efektywnego stosowania wymagane jest spełnienie warunków: *nie powinny być poddawane działaniu obciążeń ciągłych - powoduje pełzanie; *należy unikać gwałtownych przemieszczeń materiałów - powoduje pękanie;

---