Cechy fizyczne materiałów budowlanych, Skrypty z Building Materials and Systems

Pobierz Cechy fizyczne materiałów budowlanych i więcej Skrypty w PDF z Building Materials and Systems tylko na Docsity! CECHY FIZYCZNE MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH NA PODSTAWIE: BUDOWNICTWO OGÓLNE TOMI — MATERIAŁY I WYROBY BUDOWLANE PRACA ZBIOROWA POD KIERUNKIEM PROF. DR. HAB, INŻ. BOGUSŁAWA STEFAŃCZYKA ARKADY, WARSZAWA 2005 - naturalne materiały kamienie: skały zwarte, piaski, Ŝwiry; - ceramika porowata, zwarta, półszlachetna; - spoiwa mineralne: cement, wapno, gips; - zaczyny, zaprawy, betony na spoiwach mineralnych; - masy, zaprawy, betony na spoiwach organicznych; - betony lekkie na kruszywach naturalnych; - betony lekkie na kruszywach sztucznych; - betony komórkowe (piano- i gazobetony); - wyroby z zaczynów, zapraw, betonów; - szkło; - drewno i materiały drewnopochodne; - lepiszcza bitumiczne; - metale; - wyroby instalacyjne; - wyroby do izolacji przeciwwodnej; - wyroby do izolacji termicznej; - wyroby do uszczelniania (szczeliwa); - wyroby powłokowe (malarskie); - wyroby do ochrony antykorozyjnej; - wyroby dekoracyjne. Masa jednostki objętości materiału wraz z zawartymi w niej porami (w stanie naturalnym) V m s=ρ ms – masa suchej sproszkowanej próbki materiału [kg] V – objętość sproszkowanej próbki materiału (bez porów) [m3] Masa jednostki objętości materiału wraz z zawartymi w niej porami (w stanie naturalnym) 0 V m s=ρ ms – masa suchej sproszkowanej próbki materiału [kg] V0 – objętość próbki materiału w stanie naturalnym (z porami) [m3] 0 Nazwa materiału Gęstość ρ [g/cm3] Gęstość objętościowa (pozorna) ρ0 [g/cm 3] Beton zwykły 2,8 2,0-2,2 Cement 3,05-3,15 1,1-1,2 Ceramika czerwona 2,7 1,8-1,95 Drewno 1,55 0,45-0,95 Piasek 2,72 1,55-1,65 Smoła 1,15 1,15 Szkło 2,65 2,65 Stal budowlana 7,85 7,85 Pianizol 1,4 0,01 Styropian 1,1 0,03 Określa jaką część całkowitej objętości badanego materiału stanowi masa materiału bez porów %100 m V S 0 s ρ ρ=ρ== ρ0-gęstośc objętościowa (pozorna)[kg/m 3] ρ - gęstość [kg/m3] mV 0 s0 ρ Określa jaką część całkowitej objętości materiału stanowi objętość porów ( ) %100S1%100%100 V VV P o 0 0 −= ρ ρ−ρ=−= ρ0-gęstośc objętościowa (pozorna)[kg/m 3] ρ - gęstość [kg/m3] S - szczelność zawartość wody w materiale ( w danej chwili) % m mm W s sw 100 −= mw – masa próbki materiału w stanie wilgotnym (w danej chwili) [kg] ms - masa próbki materiału w stanie suchym (kiedy kolejne waŜenie w odstępach dobowych nie wykazuje róŜnic) [kg] stosunek masy wchłoniętej wody do objętości próbki materiału suchego. m – masa próbki materiału w stanie nasycenia % V mm n sno 100 −= n wodą [kg] ms - masa próbki materiału w stanie suchym (kiedy kolejne waŜenie w odstępach dobowych nie wykazuje róŜnic) [kg] V – objętość próbki materiału suchego[m3] 0 s s snsn w 0 V m m mm : V mm n n ρ==−−= 00 ρ= wnn sposób nasycenia materiału zaleŜy przede wszystkim od rodzaju materiału maksymalne wartości nasiąkliwość osiąga wówczas, gdy nasycenie odbywa się w próŜni zwykle nasiąkliwość materiałów budowlanych jest mniejsza od porowatości wynika to z faktu, Ŝe woda nie jest w stanie dostać się do wnętrza porów zamkniętych, a w przypadku porów o duŜych średnicach nie wypełnia ich tylko nawilŜa ścianki
zdolność podciągania wody przez kapilary ku górze
w materiałach budowlanych rurki utworzone z porów moŜna uwaŜać za kapilary-rurki o bardzo małej średnicy im średnica mniejsza tym wysokość kapilarnego podciągania większa
podciąganie kapilarne w gruncie
podciąganie kapilarne materiałów budowlanych Fot.. 3: Krystalizacja soli na powierzchni ściany ceglanej pokrytej warstwą gipsowego tynku. Siła krystalizacji powoduje zniszczenie wewnętrznej struktury powłoki gipsowej, co skutkuje powstaniem nierównej powierzchni. 
zaplanowana właściwość materiałów budowlanych stosowanych głównie w budownictwie mieszkaniowym i uŜyteczności publicznej – naturalne ”oddychanie” ścian
zaleŜy od:
porowatości materiałów
rodzaju porów
stopnia zawilgocenia
przeciwstawianie się materiału całkowicie nasyconego wodą zniszczeniu jego struktury przy wielokrotnych naprzemiennych cyklach zamraŜania i odmraŜania
podczas zamarzania woda w porach zwiększa swoja objętość o ok. 10% Mrozoodporność - odporność materiału na cykliczne zamraŜanie i odmraŜanie. Stopień mrozoodporności przyjmuje się na podstawie wskaźnika N, oznaczającego liczbę cykli zamraŜania i rozmraŜania. Jest on spełniony, jeśli po odpowiedniej liczbie cykli próbka nie wykazuje pęknięć, masa ubytków (zniszczone krawędzie, odpryski) nie przekracza 5%, a obniŜenie wytrzymałości na ściskanie w stosunku do próbek niezamraŜanych jest nie większe niŜ 20%. s n m mms 2−= mn – masa próbki materiału w stanie nasycenia wodą przed badaniem [kg] m2 – masa próbki w stanie nasycenia wodą po badaniu [kg] ms – masa próbki materiału w stanie suchym 1 2 cn cn z R R W =
Rcn1 – wytrzymałość na ściskanie próbki materiału w stanie nasycenia woda przed badaniem [MPa]
Rcn2 – wytrzymałość na ściskanie próbki materiału w stanie nasycenia woda po badaniu [MPa]
proces zmian właściwości w funkcji czasu destrukcje wywołują czynniki atmosferyczne;

ciepło, światło, powietrze, promieniowanie ultrafioletowe
pod wpływem zmian temperatury zmieniają się wymiary liniowe materiału
współczynnik rozszerzalności liniowej – α ]k/[ l 1 ∆=α
współczynnik rozszerzalności objętościowej –β Tl0∆ ]K/[ TV V 1 0∆ ∆=β
zdolność materiału do przewodzenia strumienia cieplnego powstałego na skutek róŜnicy temperatur na powierzchniach materiału
współczynnik przewodności cieplnej – λ określa ilość ciepła przechodzącą przez powierzchnię 1m2 ciała, o grubości 1m w ciągu sekundy, przy róŜnicy temperatur po obu stronach przegrody 1 K
Q – ilość ciepła potrzebna do ogrzania materiału o 1 K [J] g TtF Q ∆λ= )]mK/(W[ TtF Qg ∆ =λ
g – grubość materiału [m]
F - powierzchnia materiału [m2]
∆T – róŜnica temperatur [K]
t – czas przepływu [h]
wartość współczynnika λ zaleŜy:
zawartości porów w materiale
wilgotności materiału 14022001960 2 ,,, −ρ−=λ 0 odporność materiału na działanie podwyŜszonej temperatury (do 350 0C) działającej cyklicznie Żarowytrzymałość zdolność materiału do zachowywania w wysokiej temperaturze właściwości wyjściowych niepodatność na niszczący wpływ ognia podczas jego samorzutnego rozprzestrzeniania się na materiał w postaci zmian jego: • struktury • kształtu • wytrzymałości mechanicznej jeszcze raz kłopoty z wodą Wierzchnią warstwę ziemi naleŜy wybrać do głębokości ok. 60 cm 1 – zagęszczona ziemia (tylko w przypadku luźnej struktury gruntu) 2 – warstwa nośna: •gruby Ŝwir •tłuczeń •mieszanina piasku i Ŝwiru •warstwa gr. 40-50 cm zagęszczona i wyrównana 3 – warstwa wyrównująca - piasek lub grys gr. 5 -10cm 4 – kostka brukowa (płyty)