1. Właściwości fizyczne *Gęstość (ρ) masa jednostki objętości materiału bez uwzględnienia porów wewnątrz materiału. Jest to stosunek masy wysuszonej próbki materiału do jego objętości bez porów. Wartość ρ obl. się ze wzoru:
[g/cm3, kg/dm3] gdzie m - masa suchej próbki [g, kg]; Va - objętość próbki bez porów [cm3, dm3, m3]. Gęstość służy najczęściej do obliczania szczelności lub porowatości materiału. Wartość liczbowa gęstości zależy od składu chem i mineralogicznego materiału. Aby obliczyć gęstość materiału należy go wysuszyć do stałej masy. *Gęstość pozorna (ρp) masa jednostki objętości materiału. Jest to stosunek masy wysuszonej próbki materiału do jego objętości. Wylicza się ją ze wzoru:
[g/cm3, kg/dm3]; m - masa próbki [g, kg]; V - objętość próbki [cm3, dm3, m3]. Wartość liczbowa ρp zależy od struktury materiału i jest zwykle mniejsza od gęstości. Oznaczenie gęstości pozornej powinno odbywać się przy użyciu materiału suchego. *Szczelność (Sz) stosunek gęstości pozornej do gęstości tego materiału. Oblicza się ze wzoru:
. Przez pojęcie szczelności materiału możemy rozumieć objętość fazy stałej tworzywa, z którego jest wykonany materiał, w jednostce objętości tego materiału. *Porowatość (p) materiału procentowa objętość wolnych przestrzeni w tym materiale. Wartość (p) oblicza się ze wzoru: p=(1-Sz)100[%], czyli
[%]. Porowatość materiałów budowlanych waha się od 0 (bitumy, szkło, metale) do 95% (wełna mineralna, pianka poliuretanowa). *Nasiąkliwość materiału zdolność wchłaniania oraz utrzymywania wody, przy maksymalnej jej zawartości. Zależy od szczelności materiału , rodzaju porów oraz ich wielkości . Im większa szczelność i więcej zamkniętych porów , tym bardziej materiał jest odporny na działanie czynników atmosferycznych .Wartość liczbową nasiąkliwości oblicza się ze stosunku ilości wody wchłoniętej do masy lub objętości próbki materiału suchego. Jeżeli wartość tę obl. w stosunku do masy próbki, mamy do czynienia z nasiąkliwością wagową (nw), natomiast jeżeli obl. w stosunku do objętości próbki (V), mamy do czynienia z nasiąkliwością objętościową (no). Wzory:
[%];
[%]; gdzie mn- masa próbki nasyconej wodą [g, kg]; m - masa próbki suchej [g, kg]; V - objętość próbki suchej [cm3, dm3]. W materiałach o bardzo małej gęstości pozornej nasiąkliwość wagowa może osiągać dużą wartość. Nasiąkliwość osiąga wartości maksymalne gdy nasycenie dobywa się w podciśnieniu. Nasiąkliwość wyznacza się dla materiałów mający stały kształt. W przypadku materiałów sypkich cechy tej się nie określa. *Wilgotność materiału procentowa zawartość wody w fazie lotnej, ciekłej lub stałej. Wilgotność ma duży wpływ na inne cechy, np. w większości wyrobów budowlanych zmniejsza cechy wytrzymałościowe oraz pogarsza izolacyjność cieplną.
*Stopień nasycenia (s)oznacza masę wody zawartej w wyrobie porowatym podzieloną przez masę wody w stanie nasycenia. *Przesiąkliwość podatność materiału na przepuszczanie wody pod ciśnieniem. Ze zjawiskiem przesiąkliwości mamy do czynienia w pierwszej kolejności w izolacjach przeciwwilgociowych, zbiornikach na ciecze lub pokryciach dachowych. Przesiąkliwość materiału zależy od jego szczelności i budowy; szczególnie takie wyroby jak szkło, metale, bitumy są nieprzesiąkliwe. *Higroskopijność zdolność wchłaniania wilgoci z otaczającego go powietrza. *Kapilarność zdolność podciągania wody ku górze przez kapilary. *Przewodność cieplna materiału zdolność tego materiału do przewodzenia strumienia cieplnego powstającego na skutek różnicy temperatury na przeciwległych powierzchniach materiału. Przewodność cieplną charakteryzuje współczynnik przewodzenia ciepła (λ).Mamy jeszcze takie właściwości fizyczne materiałów jak: szybkość wysychania materiału, przepuszczalność pary wodnej, pojemność cieplna, ciepło właściwe, rozszerzalność cieplna materiału, ogniotrwałość, odporność ogniowa, radioaktywność naturalna.2. Właściwości mechaniczne odporność danego minerału na rozbicie lub odkształcenie. Własność ta ma ścisły związek ze spójnością elementów, które tworzą sieć krystaliczną minerału. Określają zdolność materiału do przenoszenia obciążeń; Są przedmiotem znormalizowanych prób. Wytrzymałość materiału szereg cech które przeciwstawiają się niszczącemu działaniu naprężeń. W zależności od sposobu oddziaływania siły zewnętrznej na konstrukcję, materiał z którego jest ona wykonana może znajdować się np. w stanie naprężeń ściskających, rozciągających, zginających, ścinających lub naprężeń od sił uderzających. Wytrzymałość na ściskanie lub rozciąganie naprężenia niszczące próbki materiału. Przez pojęcie naprężenia ściskającego lub rozciągającego rozumiemy siłę przypadającą na powierzchnie poprzecznego przekroju materiału
[MPa]. Wartość wytrzymałości na ściskanie lub rozciąganie otrzymuje się ze stosunku siły niszczącej do przekroju na jaki działa:
. Przy ściskaniu lub rozciąganiu siły niszczące są skierowane prostopadle do płaszczyzny przekroju. Twardość odporność materiału na odkształcenia trwałe pod wpływem sił skupionych, działających na jego powierzchnię. Twardość oblicza się ze stosunku siły obciążającej do powierzchni czaszy kulistej:
. Sprężystość zdolność materiału do przejmowania pierwotnej postaci po usunięciu siły zewnętrznej, pod wpływem której próbka materiału zmienia swój kształt. Plastyczność zdolność materiału do zachowania odkształceń trwałych po usunięciu sił, które te odkształcenia spowodowały. Ścieralność podatność materiału do zmniejszenia masy objętości lub grubości pod wpływem czynników ścierających. Ścieralność ma bardzo duże znaczenie dla materiałów użytych w takich konstrukcjach jak: podłogi, schody, zbiorniki na materiały sypkie lub nawierzchnie drogowe. Odporność na uderzenie zdolność materiału do przejmowania nagłych uderzeń dynamicznych. Miarą odporności na uderzenia jest praca mierzona w Nm, niezbędna do stłuczenia płytki lub przełamania próbki. Mrozoodporność właściwość polegająca na przeciwstawianiu się całkowicie nasyconego wodą materiału niszczącemu działaniu zamarzającej wody, znajdującej się wewnątrz materiału przy wielokrotnych zamrażaniach i odmrażaniach. 3. Właściwości chemiczne Budowa chemiczna składem chemicznym jako główną cechą budowy chemicznej określa się skład jakościowy i ilościowy. Skład ten można podawać jako: pierwiastkowy, tlenkowy, fazowy. Odporność na korozje mater. budowlanych decyduje o trwałości wykonanych z nich elementów budowlanych. Cecha ta jest zasadniczo różna w różnych środowiskach agresywnych. Proces korozji określa się jako proces niezamierzony typu destrukcyjnego, występujący w materiale w wyniku fizycznego, chemicznego, fizykochemicznego lub specjalnego oddziaływania środowiska korozyjnego. Odczyn jest cechą roztworu zależną od stężenia jonów wodorowych. Cecha ta ma duże znaczenie dla kontrolowania i przewidywania właściwości materiałów.
4. Materiały kamienne są skałami rodzimymi, składającymi się z minerałów. Ze względu na ilość minerałów występujących w skale dzielimy je na główne i podrzędne; ze względu na skład dzielimy je na jednorodne i różnorodne. Ze względu na sposób powstawania dzielimy skały występujące w skrupię ziemskiej na 3 podstawowe typy: Skały magmowe, osadowe i metamorficzne. Skały magmowe - powstałe przez zastygnięcie ciekłej magmy; dzielimy je na: # głębinowe - utworzone przez powolne zastygnięcie magmy w głębi skorupy ziemskiej. # wylewne - utworzone przez szybkie ostudzenie i zakrzepnięcie magmy na powierzchni skorupy ziemskiej. Do skał głębinowych stosowanych w budownictwie należą: Granity - skały głębinowe o strukturze drobno-, średnio-, lub grubo-ziarnistej i teksturze zbitej bezładnej. Ze względu na niezbyt trudną obróbkę, małą porowatość, niedużą ścieralność oraz łatwość polerowania granity mają szerokie zastosowanie w technice jako materiał na y, kruszywo, kamienie budowlane i dekoracyjne. Sjenity o strukturze średnioziarnistej i teksturze zbitej bezładnej. Stanowią one doskonały materiał budowlany i rzeźbiarski. Gabro - o strukturze najczęściej grubo-ziarnistej i teksturze zbitej, bezładnej. Stosowany jest głównie jako tłuczeń drogowy. Do skał wylewnych należą: Porfiry - charakteryzują się strukturą porfirową , barwą od czerwonej do brunatnej. Mają zastosowanie jako drobne kruszywo drogowe i kolejowe oraz materiał brukowy. Bazalty - o strukturze skrytokrystalicznej lub porfirowej i teksturze zbitej, bezładnej. Stosuje się je do budowy obiektów (np. drogowych) narażonych na wpływy atmosferyczne oraz do wyrobu kruszywa wysokiej jakości. Andezyty - o strukturze porfirowej, teksturze zbitej, bezkierunkowej. Nadają się one na okładziny płytowe ścian, na stopnie, cokoły i posadzki. Diabazy mają strukturę od drobno do gruboziarnistej lub porfirową, teksturę bezładną, zbitą. Są stosowane jako materiał brukowy i kruszywa do betonów. Skały osadowe - powstały jako osad skalny pochodzenia mechanicznego, chemicznego lub organicznego. Rozróżniamy Skały osadowe krzemionkowe i okruchowe do których nalezą: Piaskowce - zbudowane z ziaren piasku od 0,1 do 2mm związanych spoiwem mineralnym wytrąconym chemicznie w wolnych przestrzeniach między ziarnami. Wyróżniamy piaskowce krzemionkowe, wapniste, ilaste i żelaziste. Stosowane są jako kamień okładzinowy oraz konstrukcyjny na wszelkiego rodzaju budowlach inżynierskich. Głazy narzutowe - fragmenty skalne różnej wielkości przyniesione przez lądolód. Mają zastosowanie w kolejnictwie jako tłuczeń do podtorza i jako kamień łamany, brukowiec i tłuczeń do budowy i utrzymania dróg. Okruchowce i zlepieńce stanowią skały zwięzłe. Okruchowe to okruchy skalne o ostrych krawędziach, scementowane lepiszczem. Zlepieńce powstały przez scementowanie zaokrąglonych i wygładzonych okruchów skalnych. Znajdują zastosowanie jako płyty do wykładania ścian, pomieszczeń o charakterze reprezentacyjnym i monumentalnym. Skały osadowe węglanowe: Wapienie lekkie - główny ich składnik to CaCO3. Stosowane na okładziny elewacji zewnętrznych oraz jako materiał rzeżbiarski i konstrukcyjny w postaci bloków wielocegłowych. Wapienie zbite potocznie zwane „marmurami” są stosowane wewnątrz budynku do wykonywania cokołów, portali, parapetów okiennych, stopni schodowych, płyt posadzkowych i okładzinowych. Dolomity stosuje się je na okładziny budynków, jako kruszywo do budowy dróg. Skały osadowe pochodzenia chemicznego maja one dość ograniczone zastosowanie w budownictwie. Do tej grupy należą: Trawertyny powstają wskutek wytrącania się z wody węglanu wapnia który osiada na łodygach roślin wodnych tworząc skałę bardzo porowatą. Są one łatwe w obróbce. Stosuje się je do produkcji płyt okładzinowych. Alabaster stanowi odmianę gipsu. Ma barwę białą z ciemniejszymi żyłkami. Płyty polerowane z alabastru stosuje się na wykładziny wnętrz reprezentacyjnych. Skały metamorficzne - powstały z przeobrażenia skał magmowych lub osadowych pod wpływem zmiany warunków fizykochemicznych. Do skał tych zaliczamy: Marmury - można je stosować na elewacje budynków, na rzeżby i pomniki, doskonale się nadają na płyty posadzkowe, stopnie schodów, okładziny ścian, portale, kominki, cokoły i parapety okienne. Gnejsy - struktura ziarnista a tekstura warstwowa. Stosuje się je głównie w drogownictwie i w budownictwie do produkcji kruszyw. Kwarcyty - zwane też piaskowcami zbitymi, mają strukturę drobnoziarnistą. Stanowią dobry surowiec do produkcji kruszyw. NORMOWE KSZTAŁTKI Z SUROWCÓW SKALNYCH Kamień łamany - nieregularne odłamki skalne o powierzchniach naturalnego przełomu skalnego i ostrych krawędziach. W zależności od przeznaczenia mamy 3 odmiany kamienia łamenego: B - do budowy murów i fundamentów; J - do budowy dróg i obiektów inżynierskich; K - do przerobu na kruszywo. Kamień łupany - stosowany w budownictwie na mury warstwowe i rzędowe wewnętrzne i zewnętrzne. Ze względu na kształt rozróżnia się kamień łupany warstwowo i rzędowo. Elementy kamienne - kształtki budowlane uzyskuje się przez dzielenie bloków surowych. główne zastosowanie: do wznoszenia murów fundamentowych, ścian budowli różnego przeznaczenia oraz jako zewnętrzna okładzina ścian budowli. Płyty posadzkowe zewnętrzne i wewnętrzne - płyty kamienne przecięte do określonego kształtu i wymiarów są klasyfikowane na: rodzaje, typy i odmiany. Stopnie schodowe monolityczne i okładziny stopni - kamienne stopnie schodowe na zewnątrz i wewnątrz budynków są wykonywane z kamieni twardych jak: granity, sjenity, piaskowce, marmury, dolomity, twarde wapienie. Kostki drogowe - są produkowane ze skał trudno ścieralnych jak np.: granit, porfir, kwarcyt. Stosowane są one do budowy nawierzchni dróg, ulic i placów. W zależności od kształtu i obróbki rozróżnia się typy kostek: nieregularne, regularne i rzędowe oraz rodzaje: normalne i łącznikowe. Krawężniki drogowe - stosowane do zabezpieczenia boków nawierzchni drogowej przed przesunięciami bocznymi i do oddzielenia nawierzchni od poboczy lub chodników. Są wykonywane z bloków kamiennych ze skał magmowych, osadowych lub metamorficznych. WYROBY DO IZOLACJI CIEPLNYCH Z SUROWCÓW SKALNYCH Wełna mineralna - są to cieńkie włókna luźno ułożone ze stopu surowców skalnych. Rozróżnia się 2 gatunki: I i II. Opakowanie: worki papierowe, powinna być przechowywana w pomieszczeniach krytych zabezpieczających przed opadami atmosferycznymi. Maty z wełny mineralnej - służą do cieplnego izolowania powierzchni płaskich i cylindrycznych. Są one obłożone jednostronnie lub dwustronnie okładziną z welonu z włókien sztucznych. Maty z wełny mineralnej dzielą się na: typy: BL - nie zawierające lepiszcza, L - zawierające lepiszcze. Filce i płyty z wełny mineralnej - są przeznaczone do izolacji termicznej i akustycznej. Filce są elastyczne płyty zaś sztywne. Produkowane są z włókien mineralnych nieimpregnowanych lub impregnowanych olejem i połączone lepiszczem organicznym.
5. Metale i ich stopy są stosowane jako podstawowe materiały konstrukcyjne oraz do produkcji okuć, przewodów, osprzętu instalacyjnego, do krycia dachów i do robót wykończeniowych. Wyroby ze stopów metali dzieli się na wyroby: ze stopów żelaza i ze stopów metali nieżelaznych. Stopy żelaza składnikami stopów żelaza są: C, Si, Mn, F, S oraz domieszki uszlachetniające. Otrzymanie stopów żelaza odbywa się przez stopienie i redukcję w wielkim piecu rud żelaza z koksem i topnikami, którymi najczęściej są wapienie lub dolomity. W wyniku procesu wielkopiecowego otrzymuje się surówkę. Przeróbka surówki na stal polega na usunięciu nadmiaru C i innych składników. Odlewanie polega na wywołaniu trwałego odkształcenia za pomocą nacisku lub przez walcowanie. Przy obróbce plastycznej na gorąco stosuje się czynności: walcowania, kucia lub prasowania. Obróbka mechaniczna polega na skrawaniu, struganiu i frezowaniu. Ma na celu nadanie ostatecznego kształtu wyrabianemu elementowi przez zdjęcie pewnej warstwy lub pewnej ilości materiału w postaci wiórów. Hartowanie stali ma na celu nadanie jej wyższej wytrzymałości przy jednoczesnym zmniejszeniu wydłużenia. Polega ono na ogrzaniu do temp ponad 8000C i szybkim ochłodzeniu w zimnej wodzie. Według zawartości pierwiastków stale dzielimy na rodzaje: stale niestopowe i stopowe. Wyroby stalowe : kształtowniki, blachy, rury, pręty do zbrojenia betonu, pręty walcowane, wyroby z blachy, a ponadto różne wyroby i materiały pomocnicze (siatki, śruby, gwoździe itp.). Kształtowniki stalowe stosowane jako elementy konstrukcyjne zaliczamy do nich: kątowniki równoramienne, typowe kątowniki nierównoramienne, teowniki, dwuteowniki, dwuteowniki równoległościenne, zwykłe ceowniki, ceowniki ekonomiczne, kształtowniki gięte na zimno. Bednarka jest produkowana przez walcowanie na gorąco ze stali węglanowych. Stosuje się ją do robót ślusarskich oraz do zbrojenia nadproży. Blachy mamy różne rodzaje blach: blachy stalowe grube, stalowe cienkie, stalowe ocynkowane, ryflowane, stalowe profilowane i stalowe blachy dachówkowe. Blachy są stosowane m.in. do robót blacharskich, na elementy złączy, okuć, do pokryć dachowych, parapetów, rynien dachowych i spustowych, na stopnie schodów stalowych, do obudowy ścian budynków mieszkalnych, przemysłowych i magazynowych. Rury stalowe są stosowane do wykonywania przewodów instalacyjnych oraz na rusztowania i elementy konstrukcji. Stal do zbrojenia betonu ze względu na właściwości mechaniczne i kształt powierzchni mamy 5 jakościowych klas stali do zbrojenia betonu: A-0; A-I; A-II; A-III; A-III N. Siatki stalowe dzieli się na ślimakowe i jednolite. Siatki splatane stosuje się w ścianach i stropach w miejscach narażonych na pękanie tynku. Siatki ślimakowe przeznaczone są do wykonywania ogrodzeń. Siatki jednolite stosuje się jako zbrojenie do betonu. Gwoździe budowlane są wyrabiane ze stali węglanowej. Są stosowane do celów budowlanych. Nity stalowe stosuje się do łączenia wielowarstwowych elementów stalowych. Stopy metali nieżelaznych zaliczamy do nich: stopy glinu, stopy miedzi, cynk i blachy cynkowe; stopy ołowiu, cyna i stopy cyny. Stopy glinu: glin to chemicznie czysty metal, nie ma on zastosowania jako materiał na konstrukcje budowlane. W budownictwie są stosowane stopy glinu zwane stopami aluminium. Składnikami stopów Al. Są: Cu, Mg, Zn, Mn i Si. Stopy te są przydatne do celów budowlanych, gdyż możliwe jest poddawanie ich kształtowaniu przez walcowanie, prasowanie, odkuwanie. Wyroby z tych stopów to m.in.: Kształtowniki ze stopów aluminium są formowane przez wyciskanie na gorąco. Typowe profile aluminiowe to: kątowniki, teowniki, ceowniki oraz pręty okrągłe, kwadratowe, płaskie i rury. Blachy ze stopów aluminium mogą być walcowane na zimno i na gorąco. Inne wyroby to taśmy ze stopów aluminium i druty ciągnione ze stopów aluminium. Miedz i wyroby ze stopów miedzi miedz jest metalem o czerwonym połysku. Jest podatna na obróbkę plastyczną. Jest stosowana jako składnik stopów. Do ważniejszych w budownictwie stopów miedzi należy mosiądz. Głównymi wyrobami ze stopów miedzi są: Blachy miedziane są walcowane na zimno; Kształtowniki miedziane produkuje się metodą wyciskania i wyciągania. Rury miedziane bez szwu do wody i gazu stosowane w instalacjach sanitarnych i ogrzewaniu są produkowane o przekroju okrągłym bez szwu. Cynk i blachy cynkowe cynk jest kruchy i niekowalny. Stop cynku z Al., Mg i Cu stosowany jest do wykonywania okuć budowlanych. Produkowane są blachy cynkowe o grubości 0,15-6mm. Najbardziej typowym zastosowaniem cynku w budownictwie jest krycie blachą dachów, fartuchów na gzymsach i parapetach, do wykonywania rynien dachowych i rur spustowych. Stopy ołowiu ołów jest miękki, podatny na obróbkę plastyczną, jest mało odporny na działanie zapraw cementowych i wapiennych. Stopy ołowiu są stosowane na osłony, osłabiające promieniowanie jonizujące krótkie. W budownictwie stopy ołowiu służą do wykonywania warstw izolacji przeciwwilgociowych, uszczelnień instalacji kanalizacyjnych. Cyna i stopy cyny w budownictwie cyna stosowana jest przede wszystkim jako stop lutowniczy. Przemysłowym zastosowaniem cyny jest pokrywanie ochronne innych metali.
6. Lepiszcza bitumiczne - są to materiały organiczne, które dzięki zachodzącym w nich zmianom fizycznym (adhezji i kohezji) zmieniają swoją konsystencję i wykazują się cechami wiążącymi. Służące do wyrobu materiałów izolacyjnych, przeciwwilgociowych. W materiałach tych, w odróżnieniu od spoiw, nie zachodzą zmiany chemiczne. W zależności od pochodzenia, lepiszcza dzieli się na: smołowe i asfaltowe. Lepiszcza asfaltowe ze względu na pochodzenie asfalty dzielą się na naturalne i ponaftowe. Asfalty są mieszaniną węglowodorów wielkocząsteczkowych pochodzenia naturalnego lub otrzymywanych z przeróbki ropy naftowej. Odznaczają się całkowitą odpornością na działanie wody, kwasów i ługów; rozpuszczają się w benzynie, benzolu i innych rozpuszczalnikach. Asfalty charakteryzują się następującymi właściwościami: temperatura mięknienia, penetracją, temperaturą łamliwości ciągliwością, lepkością dynamiczną. Asfalty naturalne występują przeważnie w pobliżu źródeł ropy naftowej w postaci złóż bitumicznych oraz występują także w skałach wapiennych i piaskowcach przesyconych asfaltem. Są one twarde i dlatego nie stosuje się ich samodzielnie jako lepiszcza; stanowią cenny dodatek do asfaltów ponaftowych, polepszających ich właściwości. Asfalty ponaftowe są pozostałością po destylacji ropy naftowej, prowadzonej dwustopniowo w instalacjach rurowo - wieżowych. Zależnie od stopnia przeróbek technologicznych pozostałość podestylacyjna osiąga różne właściwości dając produkty które dzielą się na dwie grupy: asfalty drogowe i asfalty przemysłowe izolacyjne. Proces głębokiego oddestylowania pozwala na uzyskanie gotowych produktów w postaci asfaltów drogowych. W tej grupie asfaltów rozróżnia się w zal od zawartości parafiny 2 typy asfaltów: D- bezparafinowe; Dp- parafinowe. Do celów drogowych produkuje się asfalty upłynnione frakcjami naftowymi: AUN (a. upłynniony do nawierzchni drogowych stosowany do utrwaleń nawierzchni drogowych, wytwarzania mas i mieszanek bitumicznych i do remontów drogowych); AUG (a upłynniony do stabilizacji gruntu). Asfalty przemysłowe izolacyjne a przemysłowe PS stosuje się w przemyśle mat budowlanych jako masy powłokowe i impregnacyjne do produkcji papy, jako główne składniki lepików, kitów oraz jako masy izolacyjne do pokrywania rurociągów. Asfalty są pakowane w metalowe bębny. Mogą być przewożone w cysternach. Smoły są to produkty o konsystencji płynnej, rzadkiej lub gęstej i barwie od ciemnobrunatnej do czarnej, otrzymywane w wyniku suchej destylacji węgla lub drewna. W technice budowlanej najczęściej stosowane są smoły z węgla kamiennego. Smoły otrzymywane z destylacji węgla kamiennego nazywają się smołami surowymi. Rozróżnia się smoły surowe koksownicze i smoły surowe gazownicze. Smoły surowe po dalszej przeróbce polegającej na ich rozfrakcjonowaniu przez destylacje, a następnie wymieszaniu w odpowiednim stosunku frakcji olejowych i paku nazywają się smołami preparowanymi. Smoły dostarcza się na budowy w cysternach lub beczkach szczelnie zamkniętych. Wyroby z asfaltów do izolacji przeciwwilgociowych i przeciwwodnych podstawowymi materiałami do izolacji przeciwwilgociowych są materiały bitumiczne płynne i papy. Do gr I należą: emulsje asfaltowe są to układy koloidalne drobnych cząstek asfaltu rozróżniamy: emulsje asfaltowe anionowe i kationowe, roztwory asfaltowe to rozpuszczony asfalt w szybko schnącym rozpuszczalniku, lepiki asfaltowe dzielimy na lepiki stosowane na zimno i na gorąco, masy asfaltowe stosowane na zimno do konserwacji pokryć dachowych wykonywanych z pap asfaltowych, asfaltowe kity uszczelniające. II gr to papy. Papa jest materiałem rolowym, składającym się z wkładki, nasyconej bitumem i dodatkowo powleczonej bitumem z posypką lub bez posypki. Papy asfaltowe na osnowie z tektury budowlanej dzielimy na: izolacyjne, podkładowe i wierzchniego krycia. Oprócz pap na osnowie z tektury budowlanej do izolacji przeciwwilgociowych produkuje się: papy z folią aluminiową, p. na osnowie z tkanin technicznych, p. asfaltowe na welonie z włókien szklanych, p. asfaltowe zgrzewalne na włókninie poliestrowej. Do grup pap asfaltowych zalicza się gonty papowe produkowane z pap na welonie z włókien szklanych.
7. Tworzywa sztuczne - zwane także plastomerami, są tworzywami na podstawie polimerów syntetycznych, otrzymywanych w wyniku polireakcji z produktów chemicznej przeróbki węgla ropy naftowej i gazu ziemnego lub polimerów naturalnych, uzyskiwanych przez chemiczną modyfikację produktów pochodzenia naturalnego (celuloza, kauczuk, białko). Zwykle zawierają określone dodatki barwników lub pigmentów, katalizatorów, napełniaczy, zmiękczaczy (plastyfikatorów), antyutleniaczy .Polimery dzielimy na powstałe w wyniku polireakcji sub małocząsteczkowych. Polireakcje reakcje otrzymywania sub wielkocząsteczkowych z sub małocząsteczkowych. W zależności od chemicznego przebiegu polireakcji mamy sub wielkocząsteczkowe: polimeryzacyjne, polikondensacyjne, poliaddycyjne. Podział Tworzyw sztucznych 1. Według pochodzenia na: #z żywic naturalnie modyfikowanych metodami chemicznymi; #z żywic powstałych z syntezy związków małocząsteczkowych. 2. W zależności od chem. przebiegu polireakcji: #polimeryzacyjne - otrzymywane dzięki procesowi łączenia się monomerów zawierających wiązania wielokrotne w sub. wielkocząsteczkowe, bez wydzielania produktów ubocznych; są to: polichlorek winylu, polietylen, polistyren; #polikondensacyjne - otrzymywane dzięki stopniowemu przebiegowi reakcji chem sub wyjściowej wielofunkcyjnej, której zawsze towarzyszy wydzielanie się prostych związków chemicznych np. wody, HCl, NH3; są to m.in.: silikony, aminoplasty, poliamidy; #poliaddycyjne - otrzymuje się dzięki stopniowo postępującej reakcji, związanej z przegrupowaniem atomu wodoru, której nie towarzyszy wydzielenie się zw. ubocznych; do tej grupy należą: poliuretany i żywice epoksydowe. 3. Ze względu na właściwości użytkowe rozróżnia się dwie grupy tworzyw sztu.: elastomery i plastomery. Elastomery to tworzywa które poddane obciążeniom ulegają dużym odkształceniom. Plastomery tworzywa które w pewnych granicach temperatury i obciążeń wykazują trwałość kształtu. Dzieli się je na tworzywa: termoplastyczne (termoplasty), termoutwardzalne (duroplasty). Termoplasty sub, które pod wpływem ogrzewania i ochładzania można wielokrotnie przeprowadzać ze stanu stałego w plastyczny i odwrotnie. Duroplasty twardnieją pod wpływem temperatury, są to żywice fenolowe, furanowe, silikonowe i epoksydowe. 4. Według zadań funkcyjnych: #konstrukcyjne; #powłokowe; #impregnacyjne. Zastosowanie w budownictwie: Wyroby z tworzyw sztucznych stosowane są w budownictwie jako: materiały podłogowe, materiały do krycia dachów, płyty ścienne i okładziny ścienne, materiały do izolacji cieplnych, kity, materiały do izolacji przeciwwilgociowych, mat do instalacji sanitarnych lub elektrycznych, okna i drzwi, materiały malarskie, mate. różne. Cechy tworzyw sztucznych są na ogół bardzo lekkie, mają małą przewodność cieplną, większość z nich jest dielektrykami, mogą być przezroczyste lub całkowicie nieprzezroczyste, są najczęściej odporne na czynniki chemiczne, wilgoć, lecz nieodporne na działanie czynników silnie utleniających. Wadą większości jest ich wrażliwość na podwyższoną temp, są materiałami niebezpiecznymi w czasie pożaru. Większość tworzyw sztucznych jest łatwa do formowania i barwienia. Najczęściej stosowanymi metodami formowania tworzyw sztucznych są: wtrysk, wytłaczanie, prasowanie tworzyw sztucznych, odlewanie tworzyw sztucznych oraz kalandrowanie. Wyroby z Tworzyw sztucznych Wyroby podłogowe tworzywa sztuczne do wykładania podłóg stosuje się w postaci płytek, rulonów, mas, listew przypodłogowych oraz okładzin stopni schodowych. Przykładowe wyroby to: Wykładziny wielowarstwowe z PVC są beztkaninowe i składają się z plastyfikowanego PVC wypełniaczy mineralnych i barwników; są wielowarstwowe. Rożnego rodzaju kompozycje podłogowe: kompozycje epoksydowe (EP) epoksydowe (EWS), kompozycje z zastosowaniem żywic syntetycznych itp.; służą one do wykonywania posadzek. Masy podłogowe rozróżniamy: masy podłogowe plastidur PP, PWS, PS. Listwy podłogowe dzielimy je na: listwy podłogowe do robót wykończeniowych i do przewodów instalacji elektrycznych. Zastosowanie do przykrywania styku podłogi z tworzyw sztucznych ze ścianami, kolumnami itp. wewnątrz pomieszczeń. Wyroby do krycia dachów wyroby dachowe są wytwarzane w postaci płyt, świetlików dachowych w formie kopuł i folii. Rozróżniamy takie wyroby jak: kształtki rynnowe z PVC są to rynny dachowe, rury spustowe, narożniki, złączki, kolanka itp. płyty poliestrowe (PWS) mają zastosowanie jako świetliki lub pokrycia fragmentów dachów krytych blachą falistą. Kopułki ze względu na kształt podstawy kopułek dzielimy je na: okrągłe, kwadratowe i prostokątne. Kopułki świetlików dachowych stosuje się w budownictwie mieszkaniowym i przemysłowym. Folie dachowe są rolowymi materiałami hydroizolacyjnymi. Wyroby ścienne z tworzyw sztucznych mają postać płyt. Płyty warstwowe nazywane elementami lekkiej obudowy złożone są z trzech warstw: dwóch zewnętrznych i rdzenia płyty. Są elementami lekkiej obudowy, przede wszystkim jako ściany osłonowe lub przykrycia stropodachowe. Materiały i wyroby termoizolacyjne materiały o małej przewodności cieplnej stosowane do wykonywania izolacji cieplnej, np. w sieci ogrzewniczej, budynkach ; .Wszystkie materiały termoizolacyjne ze względu na rodzaj surowca klasyfikuje się na dwie duże grupy - organiczne i nieorganiczne. M. organiczne to: styropian, spienione poliuretany, wyroby korkowe. M. nieorganiczne: wełna mineralna i wyroby z niej, wata szklana, szkło spienione, ceramiczne spieki z ziemią okrzemkową, a także sypkie materiały termoizolacyjne (keramzytobeton, spęczniały wermikulit i perlit). Organiczne materiały charakteryzują się mniejszą wytrzymałością i są mniej użyteczne w eksploatacji, ponieważ są bardziej higroskopijne i bardziej podatne na destrukcyjne działanie wilgoci, a także nie są wystarczająco odporne na podwyższone temperatury. Nieorganiczne materiały nie mają tych wad i dobrze znoszą bardzo wysokie temperatury. Mamy także materiały złożone, tj. zawierające zarówno organiczne, jak i nieorganiczne surowce. Przykładami mogą być płyty wiórowo-cementowe, przygotowane z drewnianych wiórów i cementu, a także wyroby z nieorganicznych surowców z lepiszczem organicznym. Nazywa się je mineralno-organicznymi. Można je umownie klasyfikować zarówno do materiałów organicznych jak i do nieorganicznych.Według zewnętrznego wyglądu i sposobu produkcji materiały termoizolacyjne dzieli się na materiały w postaci kształtek i sypkie. Pierwsze otrzymuje się w procesie formowania i nadawania im określonych form i kształtów. Sypkie materiały otrzymywane przemysłowo mają postać włókien albo porowatych ziaren, a także ich mieszanin. Do materiałów sypkich należą takie materiały nieorganiczne, jak grys keramzytowy, spęczniały wermikulit, granulowana wełna mineralna oraz takie materiały organiczne, jak wełna drzewna. Materiały sypkie stosuje się do ocieplenia, wypełniając nimi puste przestrzenie przy izolowanych elementach, stosowane są również w masach izolacyjnych do termoizolacji przewodów rurowych i aparatury cieplnej. Z uwagi na zakres stosowania dzieli się je na dwie grupy - do izolacji cieplnej powierzchni w budynkach (ścian, podłóg, dachów) i do izolacji termicznej powierzchni urządzeń i rurociągów (ciepło- lub zimnochronnej). Pierwsze można określić jako budowlane materiały izolacyjne, drugie jako instalacyjne materiały izolacyjne.
Materiały termoizolacyjne ze względu na budowę dzieli się na: komórkowe, ziarniste, włókniste, blaszkowe i mieszane. Materiały termoizolacyjne powinny charakteryzować się: niskim współczynnikiem λ, stabilnością biologiczną i chemiczną, brakiem właściwości higroskopijnych. Wyroby do izolacji cieplnych do tych wyrobów należą styropian i pianka poliuretanowa. Styropian tworzywo piankowe otrzymywane z polistyrenu. Jest mate. termoizolacyjnym organicznym. Styropian ze względu na postać dzielimy na granulat i płyty, łubki i inne kształtki. Granulat styropianu otrzymuje się z polistyrenu który zawiera środek porotwórczy. W budownictwie stosuje się 2 rodzaje styropianu: zwykły i samogasnący. Płyty styropianowe produkowane są z granulatu styropianowego przez jego ogrzanie gorącą wodą lub parą wodną w temp 95-1000C w formach preforowanych. Styropian ma kolor biały, jest nieprzezroczysty, nie ulega działaniu bakterii gnilnych, nie pleśnieje. Stosowany jest często w budownictwie jako lekki materiał termoizolacyjny do temperatury + 80°C oraz jako rdzeń izolacyjno-konstrukcyjny przy produkcji budowlanych płyt warstwowych. Bywa stosowany jako materiał do wykonywania izolacji akustycznej, chociaż jego skuteczność jest niska.Bloki i płyty ze sztywnej pianki poliuretanowej mają strukturę porowatą, z ponad 90% komórek zamkniętych. W zależności od zawartości środków obniżających palność dzielimy je na 2 rodzaje: Z - zwykłe (niezawierające środków obniżających palność)' S - samogasnące (zawierają środki obniżające palność). Barwa tych wyrobów jest żółtokremowa do jasnobrązowej. Wyroby do izolacji przeciwwilgociowych i chemoodpornych są to folie polichlorowinylowe (stosowane do izolacji wodoszczelnych i chemoodpornych) i poliizobutylenowe(służą do izolacji przeciwwilgociowych i antykorozyjnych) Wyroby instalacyjne do wykonywania instalacji wodociągowo - kanalizacyjnych produkowane są z nieplastyfikowanego PVC, niskociśnieniowego polietylenu i z polipropylenu. Przykładowe wyroby to: rury i kształtki z PVC przeznaczone do budowy sieci wodociągowej zewnętrznej i wewnętrznej, rury drenarskie karbowane z niezmiękczonego PVC-U, rury polietylenowe. Kity dzielimy na chemoodporne, poliestrowe, uszczelniające. Są one stosowane do uszczelniania złączy elementów budowlanych, ścian zewnętrznych budynków i do dylatacji w budynkach. Wyroby malarskie dzieli się na wyroby ogólnego stosowania i wyroby chemoodporne. Farby budowlane składają się z: pigmentu, spoiwa, wypełniacza i cieczy upłynniających. Lakiery uzyskujemy przez rozpuszczenie żywic przezroczystych w terpentynie, benzynie, spirytusie itp. Stosowanie lakieru ma na celu nadanie połysku powierzchni, nie kryjąc rysunku podkładu. Emaile są to lakiery z dodatkiem odpowiednich pigmentów i wypełniaczy. Kleje z żywic syntetycznych dzielimy na ciekłe i stałe.
8. Kruszywa są to materiały ziarniste (naturalne lub sztuczne, nieorganiczne lub organiczne), stosowane jako składniki zapraw i betonów, bitumicznych mieszanek do budowy nawierzchni drogowych, itp. Rozróżnia się kruszywa mineralne uzyskiwane przez mechaniczną przeróbkę surowców skalnych i kruszywa sztuczne, uzyskiwane z surowców organicznych oraz z surowców mineralnych wyniku poddawania ich przemianom cieplnym i przeróbką mechanicznym. KLASYFIKACJA KRUSZYW MINERALNYCH Krusz. mineralne-przez nazwę rozumie się otoczakowe krusz. miner.(żwiry, miesz. piaskowo-żwirowe, piasek).Wydobywane jako skał. okruchowe bezpośrednio z lądowych złóż kopalnych, z dna mórz i rzek, a także krusz. łamane(miał, grus, tłuczeń)Ze względu na pochodzenie i sposób uzyskiwania kruszyw dzieli się je na: mineralne i sztuczne. W zależności od surowca skalnego i od sposobu produkowania kruszywa dzieli się na grupy: kruszywo naturalne i kruszywo łamane. Kruszywo naturalne dzieli się na: kruszywo naturalnie niekruszone, kruszywo naturalne kruszone. Kruszywo łamane dzieli się na: kruszywo łamane zwykłe, kruszywo łamane granulowane. W zależności od uziarnienia kruszywo dzieli się na trzy rodzaje: drobne o ziarnach do 4mm; grube o ziarnach 4-63mm; bardzo grube 63-250mm. Zależnie od cech jakościowych dzieli się kruszywa na odmiany, gatunki, klasy i marki. KRUSZYWA NATURALNE Piasek do zapraw budowlanych składa się z ziaren, których największa średnica nie powinna przekraczać 2mm. W zależności od składu petrograficznego rozróżnia się dwie klasy petrograficzne piasków naturalnych, występujących w złożu w stanie naturalnego rozdrobienia oraz łamany, uzyskany w wyniku rozdrobienia litej skały z podaniem nazwy skały. W zależności od składu ziarnowego rozróżnia się dwie odmiany piasków: o ziarnach do 2mm; o ziarnach do 1mm. KRUSZYWA MINERALNE DO BETONU Rozróżnia się trzy grupy kruszyw mineralnych do betonu: #piasek, piasek łamany; #żwir, grys, grys z otoczaków; #mieszanka kruszywa naturalnego sortowana, kruszywa łamanego i kruszywa z otoczaków. W zależności od zawartości poszczególnych frakcji w kruszywach, dzieli się je na dwa gatunki: 1 i 2. W zależności od przydatności do odpowiedniej klasy betonu, kruszywa grube dzieli się na cztery marki: 10; 20; 30 i 50. Rozróżnia się cztery podstawowe klasy petrograficzne kruszywa grubego: żwir, grys ze skał magmowych i metamorficznych, grys ze skał osadowych, grys z otoczaków. Kruszywo do betonów powinno charakteryzować się stałością właściwości fizycznych i jednorodnością uziarnienia oraz nie powinno zawierać składników szkodliwych ilości lub postaci, wywierającej wpływ na cechy betonu. Kruszywo kamienne łamane ze skał węglanowych stosowane jest do betonów lastrykowych i suchych mieszanek zapraw do tynków. Kruszywa łamane ze skał węglanowych mogą być stosowane do betonów zwykłych. KRUSZYWA SZTUCZNE w zależności od rodzaju surowców i sposobów produkowania, dzieli się na grupy: #kruszywa z surowców mineralnych poddawanych obróbce termicznej. Do tej grupy należy keramzyt i glinoporyt; #Kruszywa z odpadów przemysłowych poddawanych obróbce termicznej. W tej grupie rozróżnia się sortymenty kruszyw łupkoporytowych; #Kruszywa z odpadów przemysłowych nie poddawane dodatkowej obróbce termicznej z sortymentami: elporytu, popiołu lotnego. Kruszywa do betonów lekkich, w zależności od rodzaju surowców użytych do produkcji i metody produkcji dzieli się na trzy grupy. W zależności od granic uziarnienia dzieli się kruszywa na rodzaje, frakcje lub grupy frakcji. W zależności od gwarantowanej wytrzymałości betonu wykonywanego z danego kruszywa dzieli się kruszywa na marki: 2,5; 7,5; 15,0 i 25,0.Wg właściwości fizycznych i składu chemicznego dzieli się je na dwa gatunki. Kruszywo z kawałkowego żużla wielkopiecowego otrzymuje się z zastygłej lawy wielkopiecowej. Kruszywa specjalne produkowane są z odruchów bardzo twardych kamienia naturalnych lub sztucznych. Służą one do produkcji betonu o wysokiej wytrzymałości na ściskanie, odpornego na ścieranie i uderzenia. Kruszywa lekkie naturalne i sztuczne Lekkimi kruszywami mineralnymi nazywamy kruszywa porowate o gęstości objętościowej mniejszej od 1800 kg/m3. Kruszywa lekkie mogą być pochodzenia naturalnego np. pumeks, tuf wulkaniczny, lekkie wapienie lub sztucznego np. żużel wielkopiecowy spieniony, paleniskowy, keramzyt, agloporyt. Pumeks jest naturalnym materiałem kamiennym który powstał z silnie zgazowanej magmy wulkanicznej. Tufy silnie porowate powstają jako osady wyrzucone przez wulkany. Lekkie kruszywa sztuczne otrzymuje się z odpadów przemysłowych lub z surowców mineralnych. Produkowane w Polsce to np. żużel paleniskowy, wielkopiecowy, wielkopiecowy granulowany, wielkopiecowy pumeksowy, keramzyt ( wytwarza się z surowców ilastych lub gliniastych, pęczniejących pod wpływem wysokie temp). Kruszywa lekkie sztuczne można stosować do zapraw tzw. cieplnych, przeznaczonych do zapełnienia spoin pomiędzy blokami lub płytami z lekkich betonów. O przydatności kruszyw lekkich do wykonywania betonów decyduje szereg ich właściwości. Do najważniejszych z nich zaliczamy: gęstość nasypową, gęstość objętościową, nasiąkliwość, odporność na zamrażanie, zawartość składników szkodliwych, uziarnienie, porowatość, wytrzymałość mechaniczna, urabialność mieszanki betonowej. Cechy te zależne są w pewnym stopniu też od kształtu ziarna kruszywa i jego powierzchni. W zależności od wytrzymałości gwarantowanej betonu, wykonanego z danego kruszywa przy zachowaniu wymaganej gęstości objętościowej betonu, kruszywa lekkie dzieli się na cztery marki: 2.5; 7.5; 15; 25.Uziarnienie (skład granulometryczny, granulacja) - to rozkład wielkości ziaren rozdrobnionego materiału. Uziarnienie określa się w laboratorium, badając procentową zawartość poszczególnych frakcji w ogólnej masie kruszywa lub gruntu. Metody badań uziarnienia #analiza sitowa - używa się zestawu około dziesięciu sit o wielkości oczek od ok. 0,05mm do 80mm lub innych, ułożonych jedno na drugim w kolejności wielkości oczek malejącej w dół; sita wibrując powodują przechodzenie cząstek drobniejszych a zatrzymywanie grubszych na każdym z nich; dotyczy frakcji grubszych od ok. 0,05mm, #analiza sedymentacyjna, np. areometryczna - bada się prędkość opadania cząstek w roztworze wodnym, badając gęstość roztworu areometrem w określonych odstępach czasu; dotyczy frakcji drobniejszych niż ok. 0,05mm, które uprzednio należy oddzielić, #analiza spektrofotometryczna - opiera się na analizie światła laserowego przechodzącego przez roztwór zawierający cząstki; dotyczy drobniejszych frakcji. Otrzymane wyniki (masy poszczególnych frakcji) służą do wykreślenia (w postaci wykresu) charakterystyki uziarnienia badanej partii materiału, czyli krzywej uziarnienia. Od jakości kruszywa są trwałości, bezpieczeństwo budynków i budowli.
9. Spoiwa mineralne wypalony i sproszkowany materiał, który po wymieszaniu z wodą dzięki reakcjom chemicznym wiąże i twardnieje. Ze względu na zachowanie się spoiw mineralnych w środowisku wodnym, w czasie ich twardnienia, rozróżniamy spoiwa: hydrauliczne i powietrzne. Spoiwa powietrzne (wapno i gips) po zarobieniu wodą twardnieją i osiągają właściwe cechy wytrzymałościowe tylko na powietrzu; dzielimy je na spoiwa wapniowe i gipsowe. Spoiwa wapniowe Wapno pod wpływem wody tworzy wodorotlenek wapnia (wapno gaszone) o konsystencji plastycznej. Budowlane wapno niegaszone wypalane jest z kamienia wapiennego w temp 900-12500C. W zależności od pochodzenia rozróżnia się 3 rodzaje wapna budowlanego: #wapno wapniowe wytwarzane z wapieni czystych - CL; #wapno dolomitowe wytwarzane z wapieni zdolomityzowanych - DL; #wapno hydrauliczne wytwarzane z wapieni ilastych - HL. W zależności od zawartości (CaO+MgO) rozróżnia się 3 odmiany wapnia: 90, 80 i 70 i dwie odmiany dolomitowego: 85 i 80. Ciasto wapienne otrzymuje się w wyniku gaszenia wapna palonego dużą ilością wody; ma ono kolor biały do szarego. Barwa brązowa oznacza, że jest spalone, tj. zgaszone zbyt małą ilością wody. Dobre ciasto jest lepkie, tłuste i jednolite. Wapno sucho gaszone (hydratyzowane) jest sproszkowanym wodorotlenkiem wapniowym. Dostarczone jest w workach papierowych, które należy przechowywać w suchych pomieszczeniach. Wapno pokarbidowe ma barwę jasnoszara i nie powinno zawierać grudek lub zanieczyszczeń oraz ostrego, nieprzyjemnego zapachu amoniaku lub gaszącego się karbidu. Wapno pokarbidowe magazynuje się w dołach ziemnych pod warstwa piasku. Spoiwa wapienne są stosowane do: zapraw, farb budowlanych, wyrobów silikatowych, tynków. Spoiwa gipsowe otrzymuje się przez prażenie kamienia gipsowego w prażarkach lub piecach obrotowych a następnie jego zmielenie. Do spoiw gipsowych należą: gips budowlany, gips szpachlowy, gips tynkarski i klej gipsowy. Gips budowlany w zależności od stopnia rozrobienia dzieli się na: grubo mielony (GB-G) i drobno mielony (GB-D).Gips budowlany przeznaczony jest do produkcji wyrobów z zaczynów, zapraw, rzadziej betonów, które będą wbudowane w budynki, zabezpieczając te wyroby przed zwilgoceniem. Spoiwa gipsowe specjalne przeznaczone są do robót wykończeniowych. Markę oznacza się po 7 dniach twardnienia i wysuszeniu w 500C do stałej masy. W grupie budowlanych gipsów specjalnych produkuje się: Gipsy szpachlowe przeznaczone do szpachlowania powierzchni z wyrobów gipsowych (G), betonowych (B) oraz spoinowania płyt gipsowo-kartonowych (F). Gipsy tynkarskie przeznaczone są do wykonywania wewnętrznych wypraw tynkarskich sposobem zmechanizowanym (GTM) lub ręcznym (GTR). Kleje gipsowe przeznaczone są do klejenia prefabrykatów gipsowych (P) oraz do osadzania płyt gipsowo-kartonowych (T). Wadą spoiw gipsowych jest ich wpływ korozyjny na stal zbrojeniową oraz to, że charakteryzują się bardzo dużym spadkiem wytrzymałości na ściskanie, tj. o ok. 70% po nawilżeniu suchego zaczynu gipsowego. Spoiwa gipsowe dostarczane są w czterowarstwowych workach papierowych o pojemności 25-30 i 50kg; przechowuje się je w warunkach zabezpieczających przed wilgocią. Spoiwa hydrauliczne Do grupy spoiw hydraulicznych należą: wapno hydrauliczne, cement portlandzki, cement glinowy, cementy hutnicze itp. Wapno hydrauliczne ma następujące cechy techniczne: #stopień zmielenia: pozostałość na sicie o wymiarach oczek 0,2mm - najwyżej 5%, na sicie 0.09mm - najwyżej wag. 25%, #czas wiązania wynosi: początek wiązania ≥ 1h, koniec ≤15 h. Wapno hydrauliczne stosowane jest do zapraw do murów fundamentowych, do zapraw zastępujących zaprawy wapienno-cementowe i do betonów niskich marek. Wapno hydrauliczne pakowane jest w worki papierowe. Cementami portlandzkimi powszechnego użytku nazywamy spoiwa otrzymywane ze zmielenia klinkieru cementowego, z dodatkiem do 5% kamienia gipsowego. Cementy portlandzkie różnią się między sobą cechami wytrzymałościowymi, jak też szybkością przyrostu wytrzymałości zaprawy normowej na ściskanie. Mamy do dyspozycji cztery rodzaje cementów: #CEM I - cement portlandzki; #CEM II - cement mieszany; #CEM III - cement hutniczy; #CEM IV - cement pucolanowy. Podstawowymi surowcami do produkcji klinkieru cementowego są wapienie i glinokrzemiany. Skład receptury do uzyskania klinkieru producenci ustalają za pomocą modułów: hydraulicznego, krzemianowego, glinowego. Klinkier cementowy otrzymuje się przez wypalanie w temp. spiekania (ok. 1450ºC) mieszaniny surowców, zawierających wapien i glinokrzemiany. Podstawowymi składnikami klinkieru cementowego są: alit, belit, brownmilleryt. Produkowane są również następujące cementy: Cement murarski otrzymuje się przez wspólne zmielenie klinkieru, kamienia gipsowego oraz nienormowych ilości dodatków hydraulicznych, pucolanowych i kamienia wapiennego. Stosowany jest do zapraw murarskich i tynkarskich, a także do sporządzania betonów niskich marek. Cement portlandzki biały produkowany jest z surowców o bardzo małej zawartości Fe2O3 [F] i innych tlenków barwiących, a klinkier wypala się, stosując paliwa bezpopiołowe. Cement biały jest podstawowym surowcem do otrzymania cementów kolorowych, w budownictwie zaś stosuje się biały cement do robót elewacyjnych, do produkcji suchych mieszanek tynkarskich a także do betonów prawie białych. Cement hydrotechniczny produkowany jest z klinkieru portlandzkiego o ograniczonej zawartości [C3A] i kamienia gipsowego. Cement ten charakteryzuje się małym ciepłem uwodnienia, zatem głównie zastosowany jest do betonów w budowlach o dużych masach. Zastosowanie c. powszechnego użytku c. portlandzkie pow. użytku klas 32,5 i 32,5R mogą być stosowane do betonów zwykłych klas B7,5 do B30 i do produkcji autoklawizowanych betonów komórkowych. Surowcami do produkcji cementów są: wapienie (CaCO3), gliny (glinokrzemiany Al2O3*nSiO2*H2O + mH2O), surowce odpadowe (żużle hutnicze, popioły paleniskowe). Produkcja cementów obejmuje następujące etapy: przygotowanie surowców i ich dokładne wymieszanie, wypalanie, mielenie, silosowanie i pakowanie. Wiązanie i twardnienie cementu jest złożonym procesem fizykochemicznym. Po zarobieniu cementu woda cząstki cementu zostają otoczone powłoczką wodną i rozpuszczają się częściowo w wodzie. Na skutek reakcji chem zachodzącej między cementem i wodą powstają nowe związki, stanowiące produkty hydratacji i hydrolizy. Hydratacja polega na przyłączeniu cząstek wody bez rozkładu sub, przy hydrolizie następuje rozpad produktów hydratacji. Nowo powstałe związki koloidalne ulegają zagęszczeniu, odwodnieniu, przekrystalizowaniu tworząc zwartą masę. Oznaczenie czasu wiązania cementu przeprowadza się za pomocą aparatu Vicata, w którego pierścieniu umieszcza się zaczyn normowy. Za początek związania zaczynu cementowego przyjmuje się czas, który upłynął od momentu dodania cementu do wody do chwili, gdy igła zatrzyma się3-5mm od dna pierścienia. Jako koniec przyjmuje się moment gdy igła normowa ustawiona na próbce zanurzy się nie więcej niż 1mm, a czas jaki upłynął od sporządzenia zaczynu do danego momentu określa wartość liczbową tej cechy. Oznaczenie stałości objętości cementu przeprowadza się przy użyciu zaczynu normowego. Zaczyn umieszcza się w pierścieniu de Chateliera z igłami pomiarowymi. Po napełnieniu pierścienia należy przechowywać temp 200C i wilgotności względnej powietrza co najmniej 98% przez 24h. Po upływie 24h mierzy się odległość A między poziomem igieł. Potem pierścień z zaczynem ogrzać do temp wrzenia wody i przetrzymać przez 3h w tych warunkach. Na koniec pierścień chłodzimy do temp 200C mierzymy odległość. C-Amm jest miarą stałości objętości. Ozna wytrzymałości (klasy) cementu przeprowadza się na beleczkach z zaprawy normowej. Zaprawa składa się z 1 części wagowej badanego cementu, 3 części wagowych piasku normowego i 0,5 części wagowej wody. Wymieszana zaprawa jest formowana w próbki o wymiarach 4x4x16cm, które przechowuje się w kąpieli wodnej do czasu badania. W pierwszej kolejności przeprowadza się pomiar wytrzymałości na zginanie a na uzyskanych połówkach beleczek prowadzi się pomiar wytrzymałości na ściskanie.
10. Wyroby silikatowe nazywane również wyrobami wapienno-piaskowymi, to materiał wytrzymały, ciężki ale o niskiej ciepłochronności powstają w procesie formowania masy piaskowo-wapiennej na prasach, następnie poddawane są autoklawizacji w atmosferze pary wodnej i dojrzewaniu. Dzięki sprasowaniu cząsteczek materiału i wiążącym właściwościom wapna uzyskuje się wyrób o wysokiej wytrzymałości. Z wyrobów silikatowych można wykonywać ściany zewnętrzne i wewnętrzne, konstrukcyjne, działowe i międzymieszkaniowe, ściany piwnic i kominy oraz elewacje budynków. Silikaty mogą być stosowane we wszystkich rodzajach budownictwa, ale ze względu na szczególne walory, jakimi się charakteryzują, kwalifikują się przede wszystkim do budowy domów mieszkalnych. Cegły i bloki silikatowe mogą mieć gładkie lub uformowane w postaci wpustów - wypustów powierzchnie boczne. Silikaty produkuje się wyłącznie z naturalnych surowców - piasku i wapna, które cechuje niska zawartość pierwiastków promieniotwórczych. Wyroby silikatowe charakteryzują się wysoką odpornością na działanie mrozu. Elewacje z silikatów nie wymagają tynkowania. Silikaty mogą być stosowane do wykonywania ścian zewnętrznych w każdych warunkach klimatycznych. Ze względu na silny odczyn zasadowy silikaty posiadają wysoką odporność na korozję biologiczną - zapobiegają rozwojowi grzybów i flory bakteryjnej. Silikaty posiadają wysoką izolacyjność akustyczną. Farby silikonowe produkowane są na bazie żywicy silikonowej. Są bardzo trwałe, odporne na działanie czynników atmosferycznych, nie wchłaniają wilgoci, przepuszczają parę wodną, dlatego dobrze nadają się do malowania zarówno elewacji, jak i powierzchni wewnątrz budynku (szczególnie w wilgotnych pomieszczeniach). Można nimi malować wszystkie podłoża mineralne: beton zwykły, gazobeton, stare i nowe tynki, mur z cegły, drewno i płyty drewnopochodne, stare powłoki z farb mineralnych. Są dostępne w wielu kolorach. Powłoka z tych farb wykazuje zdolność do samooczyszczania, dlatego szczególnie zalecane są do wymalowań elewacji w rejonach o dużym zanieczyszczeniu powietrza.
10. Podział mat. budowlanych: a) ze wzg na zastosowanie: #do budowy domów, #do budowy dróg, #do robót hydrotechnicznych, #do wystroju wnętrz mieszkalnych, #do wystroju wnętrz użyteczności publicznej. b) ze wzg na zastosowanie w budynku: #podłogowe, #wykończeniowe, #pokryciowe, #dźwiękochłonne, #izolacyjne, #materiały do instalacji wodnych, #mat do inst gazowych, #mat do inst centralnego ogrzewania, #mat do inst elektrycznej Materiały konstrukcyjne: *drewno *beton, *stal, *skały lite Materiały niekonstrukcyjne: *tworzywa sztuczne, *betony lekkie, *wełna mineralna, *szkło Materiały nieorganiczne i organiczne.
11. Klasa betonu jest to wytrzymałość betonu na ściskanie. Klasa betonu jest symbolem liczbowo literowym określającym wytrzymałość na ściskanie po 2 dniach twardnienia. Rozróżnia się klasy betonu zwykłego: B7,5; B10; B12,5; B15; B17,5; B20; B25; B30; B35; B40; B50. Betony o wytrzymałości na ściskanie wyższej od B50 zalicza się do betonów wysoko wytrzymałościowych. Te wytrzymałości uzyskuje się np. przez dodatek krzemionki koloidalnej w ilości 7-10% ilości cementu. Wytrzymałość na ściskanie jest zmienna w czasie, zależna od wielu warunków: wykonywania, dojrzewania i pielęgnacji, temperatury i właściwości cementu i składu betonu.
12. Domieszki do betonów służą do poprawienia właściwości mieszanek zaczynów, zapraw i betonów oraz wyrobów z nich wykonanych. Na zmiany właściwości mieszanek betonowych domieszki wpływaja następująco: polepszają urabialność mieszanek; reguluja warunki wiązania i twardnienia; uszczelniają i spulchniają mieszankę; barwią wyroby; umożliwiaja wykonywanie zaczynów, zapraw i betonów w temp bliskiej 0oC. Ze względu na sposób działania rozróżnia się domieszki uplastyczniające i upłynniające. Plastyfikatory - domieszki obniżające napięcie powierzchniowe wody zarobowej w stopniu umożliwiającym ograniczenie jej zużycia o około 10% i przy zachowaniu tej samej konsystencji. Superplastyfikatory - powodują powstawanie wokół ziaren cementu podwójnej warstwy jonowej, dzięki której zmniejszają się siły tarcia i następuje intensywna dyspersja zaczynu cementowego. Superplastyfikatory umożliwiają redukcję zużycia wody zarobowej o 30 do 35%, przy zachowaniu projektowanej konsystencji. Domieszki opóźniające wiązanie tworzyw cementowych stosuje się w przypadkach konieczności ograniczenia przerw roboczych, betonowania dużych masywów w warunkach letniego, gorącego klimatu, bądź w razie potrzeby dokładnego wiązania warstwy betonu. Jako dodatki opóźniające wiązania stosuje się lignosulfaniny - wapnia, - sodu, - potasu, dodatki niskoprocentowych roztworów cukru, węglowodany. Domieszki przyspieszające wiązanie Stosowane są głównie w betonach natryskowych, szybkowiążących, uszczelniających i wodoszczelnych. Stosowane w ilości od 0,5 do 5,0% w stosunku do masy cementu pozwalają osiągnąć maksymalną wytrzymałość betonu już po 6 godzinach. Dzięki nim można szybciej demontować formy i dlatego są stosowane przy produkcji wyrobów betonowych. Domieszki te mogą wywoływać skutki uboczne: niższą wytrzymałość końcową, większy skurcz przy zastosowaniu maksymalnych lub wyższych od dopuszczonych przez producenta dawek, a efekty uzależnione są od rodzaju cementu. Domieszki napowietrzające są to hydrofobowe związki powierzchniowo - czynne wykazujące zdolność wytwarzania drobno pęcherzykowej trwałej piany. Powodują one hydrofobiozowanie ziaren cementu i drobnoziarnistych wypełniaczy, a jednocześnie obniżają napięcie powierzchniowe na zwilżonej powierzchni. Domieszki uszczelniające zmniejszają nasiąkliwość i przesiąkliwość betonu. Efekt uszczelnienia można osiągnąć przez mechaniczne wyeliminowanie porów. Nie mogą one obniżać wytrzymałości na ściskanie betonu. Domieszki spulchniające stosuje się w celu uszczelnienia spoin, rys i jam w obudowie tuneli, kanałów i obiektów inżynierskich. Efekt spulchnienia osiąga się przez użycie niewielkich ilości sproszkowanego glinu metalicznego. Domieszki przeciwmrozowe umożliwiają produkcje betonu i roboty betoniarskie w ujemnej temp. Do grupy tych dodatków należą chlorki. Domieszki barwiące są to barwidła najczęściej nieorganiczne. Dobra domieszka barwiącą jest drobno zmielona mączka cegielna.
13. Pielęgnacja betonu pielęgnację i ochronę należy rozpocząć po zagęszczeniu betonu. Polega ona na przeciwdziałaniu przedwczesnemu wysychaniu, przede wszystkim wskutek działania słońca i wiatru. Ochrona polega na: #wymywaniu przez deszcz lub przez bieżącą wodę; #gwałtownym ochłodzeniem w ciągu kilku pierwszych dni po ułożeniu; #wysokim wewnętrznym różnicą temp; #niskiej temp lub mrozowi; #wibracjom lub uderzeniom które mogą uszkodzić beton. Podstawowymi elementami pielęgnacji są: #przechowywanie na budowie w deskowaniach; #przykrywanie folią; #stosowanie mokrych przykryć; #spryskiwanie wodą; #stosowanie środków pielęgnacyjnych, które tworzą powłoki ochronne. Wymagany okres pielęgnacji zależy od szybkości z jaka jest osiąganą żądana odporność na penetrację gazów lub cieczy warstwy betonu stanowiącej otulenie zbrojne. Okresy pielęgnacji powinny być ustalane: w zależności od stopnia hydratacji mieszanki i warunków środowiska; zgodnie z minimalnym okresem trwania pielęgnacji. Cel pielęgnacji to prawidłowy proces strukturotwórczy betonu, stworzenie odpowiednich warunków cieplno - wilgotnościowych, ochrona młodego betonu przed uszkodzeniami mechanicznymi, ograniczenie skurczu. Czynniki wpływające na czas pielęgnacji to: rodzaj cementu, wartość wskaźnika w/c; grubość elementów betonowych; warunki otoczenia. Beton osiąga zał0ożone właściwości wytrzymałościowe dzięki reakcjom uwodnienia składników cementu. Przebieg tych reakcji jest zależny od temp otoczenia. Im wyższa jest temp tym prędzej przebiegają reakcje uwodnienia. Przebiegającym procesom hydratacji towarzyszy wydzielenie się ciepła. W niskiej temp proces hydratacji jest utrudniony. Ze względu na warunki klimatyczne konieczne jest pielęgnowanie świeżego betonu. Zabiegi pielęgnacyjne polegają na ochranianiu odkrytych jego powierzchni. W ciągu kilku godzin od ułożenia i zagęszczenia beton powinien być chroniony przed deszczem. Ochranianie betonu przed nadmierna ilością wody powinno trwać 4 dni od dnia jego wykonania. W okresie suchym konieczne jest utrzymanie betonu w stanie wilgotnym, uzupełnianie odparowującej powierzchniowo wody przez zwilżanie w czasie nie krótszym niż 7 dni gdy stosowano do betonu cement portlandzki i nie krótszym niż14 dni przy stosowaniu cementów hutniczych. Polska norma definiuje warunki w jakich następuje dojrzewanie betonu: #warunki laboratoryjne o temperaturze 20 +/- 2oC i wilgotności względnej powietrza powyżej 90%, #warunki naturalne, gdy średnia dobowa temperatura otoczenia jest wyższa niż 10oC, #warunki obniżonych temperatur, gdy średnia dobowa temperatura otoczenia jest niższa niż 10oC, #warunki zimowe, gdy średnia temperatura dobowa wynosi mniej niż 5oC, #warunki podwyższonej temperatury, które są stosowane podczas termicznych zabiegów mających na celu przyspieszenie dojrzewania betonu.
14. Woda zarobowa - woda stosowana jako składnik zaczynów, zapraw i betonów. Jako wodę zarobową można stosować każdą wodę zdatną do picia i wodę z rzek, jezior i innych miejsc pod warunkiem że odpowiada ona określonym wymaganiom. W zależności od pochodzenia rozróżnia się klasy wody stosowanej do zaczynów i zapraw budo.: #I - woda pochodząca ze źródeł poboru wody, dopuszczonych do celów pitnych; #II - woda pobierana z rzek, jezior, stawów, jak też wód podziemnych oraz woda uzdatniana. Pełni ważną rolę, bierze udział w hydratacji. Ta część wody, która jest dodawana do uzupełnienia konsystencji to woda chemicznie bierna, nie bierze udziału w procesie hydratacji. Woda chem. bierna wyparowuje z betonu, należy tę ilość wody ograniczyć by nie było jej zbyt wiele żeby beton nie był porowaty. Umożliwia wiązanie spoiwa i pozwala uzyskać odpowiednią konsystencję mieszanki. Zanieczyszczenie wody może zakłócić przebieg wiązania cementu, wpływa ujemnie na wytrzymałości tworzyw cementowych, może wywołać korozję zbrojenia. Woda przydatna jako woda zarobowa jest również przydatna do pielęgnacyjnego zwilżania elementów betonowych.
15. Mieszanka betonowa: jest mieszaniną spoiwa cementowego wody i kruszywa, może zawierać też dodatki i domieszki. M. betonową określa się jako mieszaninę zaprawy z kruszywem grubym. Dodatki i domieszki służą do nadawania mieszankom lub betonowi właściwości uzdatniających te tworzywa do stosowania w specjalnych technicznie warunkach. Domieszka produkt dodawany do wody zarobowej w niewielkich ilościach masy cementu. Dodatek bardzo rozdrobniony materiał nieorganiczny, dodawany w czasie sporządzania mieszanki betonowej, by stwardniały beton uzyskał dodatkową żądaną cechę. Zarób mieszanki betonowej: jest to mieszanina otrzymana z jednej porcji składników załadowanych do betoniarki lub jedna porcja mieszanki dostarczona do miejsca wykorzystania. Partia betonu ilość betonu o takich samych właściwościach. Współczynnik cementowo - wodny określa stosunek zawartości cementu do rzeczywistej zawartości wody w mieszańce betonowej. Skład mieszanki powinien zapewnić: odpowiednią urabialność dla stosowanej metody wykonywani robót; zminimalizowana możliwość jej segregacji oraz wypływania z mieszanki zaczynu cementowego; odpowiednia konsystencję i ρp. Skład mieszanki powinien być tak dobrany aby mieszanka po zagęszczeniu uzyskała strukturę zwartą. Temp mieszanki w okresie miedzy jej mieszaniem i układaniem powinna się wahać między 5 a 300C. M. betonowa jest ciałem plastycznym odkształcającym się łatwo pod działaniem siły i zachowującym ten kształt po ustaniu działania siły. Konsystencja jest cechą m betonowej, charakteryzującą jej podatność do przemieszczania się pod wpływem siły, przy czym jednorodność przemieszczanej mieszanki pozostaje zachowana. Rozróżnia się kilka stopni konsystencji mieszanek betonowych: wilgotną, gęsto plastyczną, plastyczną, półciekłą i ciekłą. Konsystencja powinna być określana metoda stożka opadowego. Podatność mieszanki na zagęszczenie jest cecha określającą zmniejszenie objętości porów powietrznych pod wpływem zagęszczenia mieszanki. Układanie mieszanki powinno nastąpić bezpośrednio po przetransportowaniu m. betonowej w deskowaniu lub w formie. Podczas wykonania tej czynności powinny być zachowane takie same warunki jak podczas transportowania tzn nie można dopuścić do rozsegregowania mieszanki i zwiększenia w niej ilości wody. M. betonową układa się warstwami poziomymi lub ukośnymi grubości 20-30cm. Czas między ułożeniem kolejnych warstw nie powinien być większy niż czas początku wiązania, tak aby każdą kolejną warstwę mieszanki układać na świeżej warstwie. Układanie należy rozpocząć od miejsca najgłębszego. M. betonową należy układać równomiernie, rozprowadzać za pomocą łopat, rozgarniaczy płaskich lub za pomocą płasko albo pochyło przesuwanych wibratorów pogrążanych. Sposoby zagęszczania są następujące: ubijanie, sztychowanie, utrząsanie, wibrowanie, wibroprasowanie, prasowanie, próżnowanie i wirowanie. Sposoby zagęszczenia dobiera się zależnie od wymiarów betonowych elementów, konsystencji mieszanki, zlokalizowania betonowej konstrukcji, rodzaju form lub deskowań. Zagęszczanie mieszanki betonowej ma na celu szczelne wypełnienie formy mieszanką oraz wyeliminowanie pustek w układanym betonie. Ubijanie ma zastosowanie przy układaniu mieszanki o konsystencji wilgotnej. Sztychowanie polega na zagęszczeniu mieszanki prętem - konsystencja mieszanki jest plastyczna, aż do ciekłej. Utrząsanie jest skuteczne, gdy beton jest drobnoziarnisty z dużą ilością zaprawy, a mieszanka ma konsystencję plastyczną do ciekłej. Wibrowanie jest zależne od prędkości przesuwania się ziaren i cząstek i zależy od kształtu ziaren, ich gęstości i lepkości matrycy. Urządzenia do wibrowania charakteryzują się cechami: przyspieszenie, częstotliwość drgań, amplituda drgań. Urządzenia do wibrowania zwane wibratorami dzielimy na: wibratory pogrążane, powierzchniowe, przyczepne i stoły wibracyjne. Wibroprasowanie polega na jednoczesnym wibrowaniu i prasowaniu przez obciążenie górnej powierzchni elementu betonowego. Prasowanie wykonywane jest w przypadku produkcji elementów o prostych kształtach z mieszanki o konsystencji wilgotnej. Próżnowanie polega na tym że wykonuje się mieszankę o konsystencji półciekłej a po ułożeniu w deskowaniu lub formie odciąga się z tej mieszanki powietrze i wodę zmniejszając przez to wskaźnik W/C. Wirowanie polega na nadaniu formowym elementom dużej prędkości obrotowej. Metoda ta jest stosowana w produkcji rur, pali i słupów o kształcie przekroju zbliżonym do kołowego. Podczas transportowania mieszanki betonowej nie można dopuścić do rozsortowania składników, przekroczenia czasu początku wiązania cementu i do zwiększenia ilości wody w mieszańce. Wybór transportu jest zależny od odległości i konsystencji mieszanki. Śródkami transportu mogą być wózki, taczki, pojemniki z uchylnym dnem, przenośniki taśmowe, samochody z pojemnikami obrotowymi.
Całkowita zawartość wody - woda dodana oraz woda już zawarta w kruszywie i znajdująca się na jego powierzchni a także woda w domieszkach i dodatkach zastosowanych w postaci zawiesin jak również woda wynikająca z dodawania lodu lub naparzania
16. Urabialność mieszanki betonowej decyduje o szczelnym, jednorodnym i możliwie łatwym wypełnieniu mieszanką formy przy założonym sposobie zagęszczania. Na urabialność wpływa: #objętość zaprawy wprowadzonej do mieszanki betonowej i zależy ona od kształtu i wymiarów elementu oraz intensywności zbrojenia oraz sposobu efektywnego zagęszczania (im bardziej masywny i prosty w kształcie element i skuteczne zagęszczanie, tym mniej zaprawy należy wprowadzić do mieszanki), #zawartości frakcji pyłowej (< 0,125 mm), do której zalicza się również cement; wpływa ona również na spoistość mieszanki po jej zagęszczeniu, wygląd betonu po rozformowaniu oraz utrzymanie wody przez mieszankę. Urabialność mieszanki betonowej powinna być zachowana w całym okresie czasu od momentu wytworzenia w betoniarni aż do jej wbudowania. Wzór na wodę
17. Wzór Bolomey'a
[MPa]; fcm- średnia wytrzymałość betonu na ściskanie; c - ilość cementu w 1m3 betonu w kg; w - ilość wody w 1m3 betonu w dm3; A1 i A2 - współczynniki zależne od klasy cementu i rodzaju kruszywa; Gdzie
; fck- wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskanie oznaczana na próbkach walcowych (
) lub sześciennych (
); y - zapas wytrzymałości dla poszczególnych klas wytrzymałości na ściskanie wzór z (-) dla
Projektowanie betonu zwykłego metodą trzech równań Polega ono na spełnieniu trzech podstawowych warunków optymalnego projektowania betonu Warunek wytrzymałości R = Ai (c/w ± a); Warunek urabialności (konsystencji) W = C*wc + K*wk + Dm*wDM; Warunek szczelności, absolutnych objętości Dm = 1000 [dm3]ρk + W + Dm/ρc + K/ρC/ gdzie: R - średnia wytrzymałość na ściskanie przyjmowana do projektowania betonu, MPa [N/mm2] R = 1.3 RbG; Ai - (A1 lub A2); wsp. zależny od rodzaju i marki kruszywa oraz od 2.5<klasy wytrzymałości cementu; wartość A1 przyjmuje się gdy c/w 2.5≥natomiast A2 przyjmuje się gdy c/w; a - wielkość liczbowa zależna od jakości cementu i kruszywa, można ją przyjąć jako stałą (a=0.5); znak współczynnik "a" jest dodatni gdy c/w 2.5< 2.5 a ujemny gdy c/w ≥; C - ilość dozowanego cementu, kg/m3 betonu; W - ilość wody, dm3 na m3 betonu; K - ilość kruszywa, kg/m3 betonu; Dm - ilość dodatku mineralnego, kg/m3 betonu; c - gęstość cementu, kg/dm3ρ; k - gęstość kruszywa, kg/dm3ρ; wc - wodożądność cementu, dm3/kg; wk - wodożądność kruszywa, dm3/kg; wDM - wodożądność dodatku mineralnego, dm3/kg.
18. Beton to sztuczny zlepieniec powstały przez związanie w jedna całość kruszyw zaczynem lub lepiszczem. Podział betonów: 1.Ze wzg. na gęstość pozorną: #ciężkie ρp>2800 kg/m3; #zwykłe 2000-2800; #lekkie <2000. 2.Ze wzg. na funkcję jaką spełniają w budynku: #konstrukcyjne; #termiczne i izolacyjne; #żaroodporne; #wodoszczelne; #nawierzchniowe; #odporne na ścieranie; #osłonowe. 3. Ze wzg. na miejsce produkowania mieszanki betonowej można wyodrębnić beton towarowy. 4.Ze wg na składniki: #cementowe, #żywiczne, #asfaltowe, #żwirowe, #tłuczniowo-keramzytowe, #łupkoporytowe itd. 5.Ze wzg. na sposób zagęszczenia: wibrowane, odpowietrzane, wibroprasowane. 6.Ze wzg. na strukturę: zwarte; półzwarte; półrozwarte. 7.Ze wzg. Na warunki pracy: żaroodporne, wodoszczelne, hydrotechniczne.
Beton cementowy zwykły zlepieniec sztuczny otrzymany w wyniku stwardnienia mieszanki betonowej. Beton jest podstawowym materiałem do wznoszenia fundamentów budynków i budowli, do wykonywania elementów nośnych ściskanych i zginanych, do wykonywania sztywnych nawierzchni dróg i do wznoszenia masywnych budowli piętrzących wodę oraz budowli podziemnych i przemysłowych. Betony cementowe z kruszywami sztucznymi ze wzg. na strukturę i układ ziaren w betonie z kruszywa sztucznego rozróżnia się betony jamiste (jest wykonany z kruszywa o ziarnach większych niż4mm,a zawarty w nich zaczyn cementowy spaja ziarna kruszywa); półzwarte (to taki w którym w ogólnej ilości kruszywa zawartość frakcji ziaren mniejszych niż 4mm wynosi co najmniej 15%) zwarte (to taki w którym wolne przestrzenie między ziarnami kruszywa są wypełnione zaprawa cementową w ilości nie mniejszej niż 85% ich objętości.). Betony cementowe specjalne: B. osłonowe służą do osłabiania promieniowania jonizującego wysyłanego przez źródła promieniowania takie jak np. reaktory jądrowe. B. żaroodporne ze spoiwem cementowym stosowane do wykonywania konstrukcji lub elementów z przewodami dymowymi do pieców, kotłów centralnego ogrzewania, trzonów kuchennych. B. hydrotechniczne stosowane do budowli wodnych, nabrzeży portowych, podpór mostowych, obudowy zb wodnych i wszędzie tam gdzie na beton działają woda. Odmianą b hydrotechnicznych są b. wodoszczelne. B. Żywiczne betony w których jako spoiwa użyto żywic syntetycznych. Dzielą się na b. cementowo - polimerowe i impregnowane polimerami.
19. Ceramiką - nazywamy tworzywo uformowane, a następnie wypalone lub spieczone z glin naturalnych albo ich mieszanin. Ze względu na strukturę wyroby ceramiczne dzieli się na 3 gr: I. wyroby o strukturze porowatej, II. Wyroby o czerepie zwartym, III. Ceramika półszlachetna tj. wyroby fajansowe. Etapy produkcji ceramiki: wydobycie surowca; transport i przystosowanie masy; formowanie półfabrykatów; wypalanie, spiekanie wyrobów; studzenie wyrobów. Zalety: Ceramiczne materiały budowlane są ognioodporne i wykazują bardzo niską podatność na zmienności kształtu pod wpływem obciążeń statycznych, ciepła lub niskich temperatur. Mają też wysoką zdolność akumulacji ciepła, a dzięki temu, że przepuszczają parę wodną, zapewniają odpowiedni mikroklimat. Materiały budowlane tego typu cechują się również niską przewodnością cieplną. ściany stawiane z nowoczesnych pustaków ceramicznych nie wymagają dodatkowej izolacji termicznej. Mają dobrą przyczepność do zapraw, dzięki czemu muruje się z nich łatwiej. Ceramika jest materiałem nietoksycznym, czyli podczas pożaru nie wydziela żadnych szkodliwych bądź trujących substancji Wady: Przede wszystkim chodzi o czas budowy, jej pracochłonność i ciężar konstrukcji ograniczający ich stosowanie. Pełna cegła wymaga dodatkowego ocieplenia stawianych z niej ścian, chyba, że zdecydujemy się na gruby i ciężki mur kilkuwarstwowy. Z kolei ceramika poryzowana, która ma lepsze parametry izolacyjności termicznej, jest dość droga w porównaniu z innymi materiałami budowlanymi. Wyroby ceramiczne o strukturze porowatej - Są to wyroby ceglarskie, których nasiąkliwość przekracza 22% masy, należą do nich wyroby: ceglarskie (cegły budowlane, modularne, dziurawki, kratówki, pustaki do ścian działowych, ścienne pustaki ceramiczne, cegły, pustaki i elementy poryzowane, pustaki do przewodów wentylacyjnych i dymowych, pustaki stropowe, dachówki i gąsiory dachowe); szkliwione (kafle piecowe); ogniotrwałe (kształtki i cegły szamotowe, kształtki krzemionkowe).
Wyroby ceglarskie produkuje się z glin po odpowiedniej przeróbce i uformowaniu wypala się w temp 850-10000C. Cegła ceramiczna to najstarszy materiał budowlany posiada dużą akumulacyjność cieplną i dobrą termo izolacyjność, dodatkowe zalety to mała porowatość i nasiąkliwość, cegły ceramiczne wśród wszystkich materiałów budowlanych wykazują jedną z najmniejszych podatności na zmienność kształtu np. pod wpływem obciążeń statycznych, ciepła lub niskich temperatur, konstrukcje z cegły są szczególnie trwałe i odporne na działanie czynników atmosferycznych, cegła ceramiczna jest materiałem niepalnym. a) cegła budowlana pełna stosujemy ją do wznoszenia zewnętrznych i wewnętrznych ścian konstrukcyjnych, osłonowych i ścian działowych, a także do budowy ław fundamentowych, stropów sklepień, pilastrów, kominów, słupów. Rozróżniamy cegły L - licowe i Z - zwykłe.
b) cegły dziurawki produkowane są z otworami podłużnymi oraz poprzecznymi, cegły z podłużnymi nazywają się dziurawkami wozówkowymi lub podłużnymi, cegły z otworami poprzecznymi nazywamy dziurawkami główkowymi lub poprzecznymi. stosujemy do wykonywania ścian działowych i wypełniających, stropów oraz ścian budynków niskich. c) cegła kratówka stanowią bloczki z dużą liczbą małych otworów w kształcie rombu. Ze względu na wymiary rozróżnia się trzy typy, typ K1, K2, K3, wymiary tych cegieł są dobrane tak, aby można było wymurować ścianę zewnętrzną o grubości 30cm dobrze izolującą ciepło oraz ściany między mieszkaniami. stosuje się je do budowy ścian zewnętrznych i wewnętrznych budynków. d) cegły modularne rozróżniamy cegły Z -zwykłe i L -licowe. Główne zastosowanie do konstrukcji murowych, do licowania murów. PUSTAKI pustaki wytwarzane z gliny nie zawierają żadnych zanieczyszczeń chemicznych, są mrozoodporne, wytrzymałe na ściskanie, odporne na warunki atmosferyczne, lekkie i łatwe w budowie, charakteryzują się bardzo dobrą odpornością ogniową a) pustaki ścienne stosuje się je do wznoszenia ścian zewnętrznych, wewnętrznych budynków wielo i jedno kondygnacyjnych mieszkalnych, użyteczności publicznej, domów letniskowych, budynków produkcyjnych i gospodarczych b) pustaki do przewodów dymowych i wentylacyjnych stosowane w budynkach maja na celu zmniejszeni szorstkości, a tym samym poprawienie efektywności działania tych przewodów; pustaki do przewodów dymowych mają otwór okrągły, natomiast pustaki do przewodów wentylacyjnych- otwór prostokątny; pustaki do przewodów dymowych dzieli się na dwa typy: P - bez bocznego otworu wlotowego; PO - z bocznym otworem wlotowym, przez który podłącza się rury piecowe; pustaki wentylacyjne dzielą się na trzy typy A,B,C, w każdym typie rozróżnia się dwa rodzaje: P - bez otworu w ściance bocznej; O - z otworem. c) pustaki stropowe służą do wznoszenia gęstożebrowych stropów i stropodachów np. pustaki Ackermana, pustaki DZ-3. DACHÓWKI Do produkowanych dachówek ceramicznych należą: karpiówki, zakładkowe, holenderki, marsylskie, mnich - mniszka i gąsiory dachowe. Dachówki ceramiczne charakteryzują się bardzo dużą trwałością, mają mały format, dachówki ceramiczne są zdrowe, bo do ich produkcji stosuje się tylko surowce naturalne, dachówki są mrozoodporne, są nieprzesiąkliwe. a) karpiówki powierzchnia górna dachówki jest lekko prążkowana, aby woda szybciej z niej spływała, dolna powierzchnia ma wystający zaczep, na którym zawiesza się dachówkę na łacie dachowej. Dachówka ta jest płaska i wąska, jej dolna część ma proste, owalne lub ostre zakończenie przypominające rybią łuskę. Można je układać w koronkę lub w łuskę. b)zakładkowa Najpopularniejszą dachówką zakładkową są marsylki o charakterystycznych dwóch wyżłobieniach c)holenderki dachówki te zapewniają szczelność pokrycia i dobre odprowadzenie wody dzięki swojemu wyglądowi, które w przekroju poprzecznym przypomina literę S d) mnich - mniszka to jedyny typ pokrycia dachowego, które układa się z dwóch rodzajów dachówek. Są one długie i mają korytkowy, zwężający się kształt. Mniszki układa się bezpośrednio na łatach, a na nich mnichy. e)gąsiory dachowe służą do pokrywania kalenic i naroży dachowych. Wyroby ceramiczne o czerepie zwartym (wyroby klinkierowe) otrzymuje się je z glin o niskiej temperaturze spiekania i wysokiej temperaturze stapiania. Wyroby wypalane są w temperaturze od 1200°C do 1300°C. Cechuje je mała nasiąkliwość wagowa i większa, niż dla wyrobów o czerepie porowatym wytrzymałość mechaniczna. Do wyrobów klinkierowych należą: cegła budowlana klinkierowa - o wymiarach takich samych jak cegła zwykła pełna, produkowana jako pełna lub z otworami. Są mrozoodporne ich nasiąkliwość wagowa wynosi poniżej 6%. Stosuje się je w marach dużej nośności, trwałości i odporności na działanie czynników atmosferycznych. cegły kominowe - przeznaczone do budowy wolno stojących przemysłowych kominów. Cegły te mają kształt wycinka pierścienia kołowego, charakteryzują się całkowitą mrozoodpornością oraz dużą wytrzymałością. cegły kanalizacyjne - używane do budowy sieci kanalizacyjnej wymagającej szczelności oraz tam gdzie wymagana jest odporność na działanie kwasów i ługów zawartych w wodzie i gruncie. klinkierowe cegły drogowe - do budowy nawierzchni drogowych, parkingów, placów fabrycznych i magazynowych oraz na wykładziny kanałów ściekowych. Płytki kamionkowe produkowane metodą ciągnienia z glinianej masy plastycznej. Rozróżniamy 2 rodzaje : posadzkowo - ścienne i elewacyjne. Są mrozoodporne o nasiąkliwości wagowej do 3%. Rury i kształtki kamionkowe kanalizacyjne dzieli się na 2 typy: prostki i kształtki. Ze względu na sposób wykonania powierzchni mamy odmiany: szkliwione i nieszkliwione. Stosuje się je do kanalizacji i do budowy instalacji, odpornych na działanie kwasów i ługów. Wyroby fajansowe surowcem do produkcji tych wyrobów jest glina ilasta, kwarc, szamot, kaolin, skaleń - dobierane w różnych zestawieniach. Z fajansu wytwarzane są płytki oraz przybory sanitarne (umywalki, miski ustępowe, zlewy, zmywaki, pisuary, bidety). Płytki ścienne szkliwione produkowane są gliny, domieszek schudzających i topników oraz szkliwa ceramicznego. Służą jako okładziny ścian wewnętrznych w kuchniach, łazienkach, ambulatoriach, sklepach itp. i w pomieszczeniach w których istnieje obawa wydzielania pary lub wilgoci. Kształtowanie mate ceramicznych Są w zasadzie dwie metody kształtowania: odlewanie z mas lejnych lub prasowanie, gdy materiałem wyjściowym są masy plastyczne. Oprócz tego stosuje się wyciskanie, prasowanie izostatyczne i spiekanie ciśnieniowe. Po uformowaniu wyroby te są wypalane lub spiekane. Do produkcji wyrobów ceramicznych wykorzystuje się: # materiały schudzające (piasek, zmielona cegła, zmielone stłuczki wyrobów ceramicznych); #topniki (skalenie, kreda, nisko topliwe związki sodu) ułatwiają one zagęszczenie masy podczas wypalania. Z gotowej masy ręcznie lub maszynowo formuje się wyroby. Wypalanie odbywa się w specjalnych piecach, w temperaturze 900÷2000°C - w zależności od rodzaju wyrobu. Niektóre elementy wypala się raz, inne dwa razy. Pomimo zróżnicowania można wyodrębnić kilka podstawowych właściwości wyrobów ceramicznych: odporność chemiczna; odporność na działanie wysokich temperatur; twardość; dobre właściwości mechaniczne; dobre właściwości elektryczne. Właściwości mat z gr I: wytrzymałość; trwałość; akumulacyjność cieplna; mrozoodporność; odporność na uszkodzenia mechaniczne; niepalność i odporność ogniowa; Właściwości mat z gr II: wysoka wytrzymałość mechaniczna; mrozoodporność; niska nasiąkliwość; trwałość; odporność chemiczna.
6