Ciężar właściwy – ciężar jednostki objętości badanego materiału bez pustych przestrzeni czyli porów.
Ciężar objętościowy - ciężar jednostki objętości badanego materiału wraz z porami.
Gęstość (masa właściwa)stosunek masy ciała do zajmowanej przez nie objętości w określonej temperaturze.
Porowatość – jest to wielkość która określa jaką część materiału zajmują pory.
Higroskopijność – jest to zdolność materiału do szybkiego wchłaniania pary wodnej z powietrza. W wyniku czego wzrasta wilgotność materiału.
Przewodność cieplna – jest to właściwość przekazywania ciepła od jednej powierzchni materiału do drugiej.
Współczynnik przewodności cieplnej (współczynnik Landla) – wyróżnia ilość ciepła w kcal przechodzącego w ciągu 1h przez powierzchnię 1m2, próbki o grubości 1m przy różnicy temperatur z jednej i z drugiej strony 1C.
Właściwości mechaniczne materiałów budowlanych.
Wytrzymałość na ściskanie – jest to największe naprężenie jakie wytrzymuje próbka badanego materiału podczas ściskania.
Wytrzymałość na zginanie- jest to liczba, która informuje z jaką siłą możemy działać na materiał aby nie uległ on zniszczeniu podczas zginania.
Wytrzymałość na rozciąganie – jest to największe naprężenie jakie wytrzymuje próbka badanego materiału podczas rozciągania.
Plastyczność – jest to zdolność materiału do zachowania trwałych odkształceń wywołane działaniem siły zewnętrznej pozostałej po usunięciu siły.
Twardość – odporność materiału na odkształcenia trwałe przy wciskaniu do niego innego twardego materiału. Im twardość jest większa tym materiał jest trudniejszy w obróbce, odporniejszy jest na zarysowanie i zużycie pod wpływem działań mech.
Ścieralność jest to cecha określająca odporność materiału na ścieranie i zależy od jego struktury twardości i elastyczności. Ta cecha ma szczególne znaczenie w odniesieniu do materiałów podłogowych i drogowych.
Sprężystość- jest to zdolność materiału do powracania do pierwotnej postaci po usunięciu siły zewnętrznej, która spowodowała odkształcenia.
Kruchość – właściwość polegająca na powstawaniu pęknięć ciała stałego nawet przy małych jego odkształceniach.
Skala moza – występowanie surowców mineralnych w materiale.
Materiał budowlany – wykorzystywany do stawiania konstrukcji budowlanych i wykończeń.
Klasyfikacja pożarowa materiałów budowlanych.
Materiały budowlane są pod względem pożarowym zaliczane do jednej z podstawowych grup, są to grupy:
Materiałów – niezapalnych, niepalnych, palnych, trudno zapalnych, łatwo zapalnych.
Materiał niezapalny – to materiał którego znormalizowane próbki w określonych warunkach badań poddane działaniu płomienia lub źródła promieniowania cieplnego nie zapalają się płomieniem.
Materiał niepalny- to materiał, którego znormalizowane próbki poddane badaniom w określonych urządzeniach pomiarowych w ciągu ustalonego czasu :
- nie zapalają się, - nie powodują wydzielania palnych gazów, które można by zapalić za pomocą płomienia umieszczonego nad powierzchnią próbki, -nie powodują w procesie spalania wydzielania ilości ciepła warunkującej podniesienie temper. do określonej wartości.
Materiał trudno zapalny- to materiał, którego znormalizowane próbki w określonych warunkach badań poddane działaniu płomienia lub źródła promieniowania cieplnego palą się płomieniem jedynie w zasięgu działania źródła ciepła. Po usunięciu zaś tego źródła lub miejscowym zniszczeniu materiału płomień gaśnie.
Materiał łatwo zapalny – zapala się płomieniem, nawet po usunięciu źródła ciepła pali się dalej.
Materiały kamienne występują jako:
1. Skały a)wulkaniczne (bazalt, anderyt , wylewowe, głębinowe)
b) osadowe (piaskowce, wapienie, dolomity, margle, gipsy)
c) metaformiczne (marmur).
2. materiał sypki
Struktura- zależy od stopnia wykształcenia i formy materiału.
Tekstura – zależy od ułożenia, mówi o budowie skały. Kwarc – odporny na warunki atmosferyczne, topi się w 1710 C. Skalenie – potasowy, sodowy. W warunkach pożarowych zachowuje się podobnie jak kwarc. Mika – 600 C zostaje oddana woda higroskopijna, zmienia się objętość. Węglany – kalcyt, składnik, materiał wiążący, przy 800 C zwiększa się rozszerzalność liniowa. Azbesty - krzemian azbestowy, w 370 C traci wodę higroskopijną, 800 C oddaje całą wodę. Przewodność cieplna 0,0102. Azbest jest często stosowany i wykorzystywany do wyrobów izolacyjnych i eternitu. W 1988 r. został wycofany.
Wyroby ceramiczne- wytwarzane są z glin i iłów (dodatki):piasek, mączka cegielna), które miesza się z wodą, formuje a następnie suszy i wypala bądź spieka w temp. 900 C –1400C. Glina poprzez wypalanie traci spoistość. Wyroby ceramiczne dzielą się na – porowate (od 5%-25%):wyroby ceglarskie, pustaki. Szkliwione – kafle piecowe, płytki glazurowane. Spiekane (od 5%-8%) wypalane powyżej 1100C:wyroby kamionkowe, terakota, ceramika szlachetna i półszlachetna. Wymiary cegły 25x12x6,5.
Spoiwa budowlane – są to materiały nieorganiczne, które po wypaleniu i zmieleniu wchodzą w reakcje z wodą i na skutek tej reakcji wiążą i twardnieją.
Spoiwa mogą być: powietrzne: wiążą i twardnieją wyłącznie na powietrzu. Hydrauliczne-wiążą i twardnieją na powietrzu i w wodzie. Spoiwa o działaniu mechanicznym – twardniejące równocześnie z wyparowaniem wody, oraz spoiwa o działaniu mech., którym towarzyszy proces krzepnięcia lub utleniania się lotnych rozpuszczalników. Wiązaniem nazywamy- okres od chwili rozpoczęcia gęstnienia, aż do momentu kiedy staje się twardą masą. Okres twardnienia- od momentu związania do momentu osiągnięcia przez spoiwo pełnej wytrzymałości.
Wapno: Reakcja wypalania wapna: Ca CO3 1000C CaO+CO2
Gaszenie wapna polega na połączeniu wapna palonego z wodą. Wapno powinno dołować się co najmniej 3 miesiące. Po 3 tygodniach można używać ciasta wapiennego do murowania, a po 6 miesiącach do tynkowania. Wapno Hydratyzowane – jest to wapno produkowane fabrycznie z wapna palonego. Przed użyciem należy wymieszać z wodą. Wapno pokarlinowe- otrzymuje się z karbidu, używane do zapraw murarskich. Wapno hydrauliczne jest to spoiwo wapienne, które wiąże i twardnieje w wodzie i na powietrzu. posiada długi czas wiązania początkowego oraz dużą wytrzymałość. Barwa szara lub żółtawa. Wapno magnezowe – trudno się gasi, rzadko stosowane.
Gipsy
Spoiwo gipsowe – są to spoiwa powietrzne szybko wiążące otrzymywane w wyniku wypalania kamienia gipsowego w piecach szybowych lub obrotowych. Spoiwa gipsowe dzielą się na: a) spoiwa gipsowe szybko wiążące b) spoiwa gipsowe normalnie wiążące (budowlany, modelowy) c) spoiwa gips. wolno wiążące (tynkowe, szpachlowe). Gips budowlany – ma barwę białą, stosowany do zapraw murarskich i tynkarskich, do wyrobów elementów ściernych działowych, pustaków ściennych i stropowych oraz płyt suchego tynku. gips modelowy – posiada większą miałkość i krótszy okres początkowego wiązania. Stosowany jest do wykonywania sztukaterii. Cementy- są podstawowymi surowcami do produkcji. Surowce te miesza się , miele na mokro lub sucho a następnie wypala w temp. 1400C na klinkier i dodaje się różne dodatki opóźniające lub przyśpieszające wiązanie. Rodzaje cementów – cement sorela- mieszanina stężonego roztworu chlorku magnezu i tlenku magnezu z której powstają tlenochlorki o zmienionym składzie, co daje efekt tężenia. Cement ten z dodatkiem wypełniacza (trociny) i pigmentu jest tworzywem znanym pod nazwą ksilotit służącym do wytwarzania płyt na okładziny. Cement szybko twardniejący – super 500 i super 400, twardnieje normalnie ale wytrzymałość uzyskuje po 24 h. Cement portlandzki – otrzymuje się z mieszaniny wapieni i glin, który wypala się a następnie miele na drobny proszek. Są to spoiwa najbardziej rozpowszechnione i odgrywające najważniejszą rolę w budownictwie. Marki cementów 25 i 35. Cem. port. biały- stos. do tynków szlachetnych. Cement hutniczy – utrzymuje się przez mielenie klinkieru portlanckiego, kamienia gipsowego oraz żużla wielkopiecowego. Stosowany jest do zapraw i betonów a ze względu na znaczą odporność chem. stos. się go do elementów budowlanych narażonych na działanie agresywnych wód gruntowych oraz wody morskiej, posiada markę 25. Cement glinowy – otrzymuje się przez zmielenie klinkieru glinowego, różni się składem i produkcją. Podczas wiązania cementu glinianego wydziela się znaczna ilość ciepła dlatego można go stosować w warunkach zimowych do temp. –15 C. Marka 40 i 50. Marka cementu – określa jego wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach twardnienia. Zaprawy – materiał wiążący, otrzymywany z mieszaniny spoiwa z wodą i drobnego kruszywa. Rodz. zapraw w zależ. od użytych spoiw – a) cementowa, b)wapienna, c)gipsowa, d)cement-wapienna, e)wapienno-gipsowa, f)ceme-glinowa.
Betony – jest to sztuczny kamień powstały w wyniku stwardnienia mieszaniny spoiw, grubego kruszywa, naturalnego lub sztucznego i wody oraz dodatków. Podział betonów- 1.Lekki o gęstości mniejszej od 1800 kg /m3, uzyskuje się przez:a)wprowadzenie do mieszanki betonowej kruszyw lekkich i porowatych. b) stos. kruszyw jedno lub dwu frakcyjnych, powstaje wtedy beton jamisty.
c) dokładne wymieszanie piany z zaczynem cementowym i piaskiem lub innym mater. wypełniającym, powst. pianobeton. d)dodanie środków gozotwórczych do płynnych zapraw cementowych, powstaje wtedy gazobeton. 2. Beton zwykły o gęstości pozornej od 1800 do 2600kg/m3. Wykonywane są z kruszywa skalnego naturalnego, łamanego i sztucznego. Beton ciężki – o gęstości pozornej większej od 2600kg/m3 z zastosowaniem kruszywa sztucznego, barytowego (zapory wodne, mosty) Zalety 1. Możemy projektować właściwości betonu. 2.Dowolna konsystencja. 3.Dobra wytrzymałość. 4.Sztywność. 5.Monolityczność. Wady – 1.Pracochłonność. 2.Zużycie drewna do szalunków. 3.Duży ciężar objętościowy. 4.Duży współczynnik przewodności cieplnej (1/2-betonu zwykłego) 5.mała izolacyjność cieplna 6.im beton bardziej porowaty tym mniej wytrzymały ale lepsza izolacyjność termiczna. Im beton wytrzymały i z większą marką tym bardziej jest odporny na działanie ognia. Stal –stal ma dobre właściwości na rozciąganie. Zjawiska towarzyszące działaniu temperatur na stal. Przegrzewanie zewnętrznej powierzchni bez jej odwęglania następuje przy ogrzaniu w atmosferze tlenu. 2.nawęglanie stali przez wyżarzanie przy niedostatku powietrza – duża łamliwość stali w warstwach obrzeżnych.3-hartowanie stali w wyniku gwałtownego jej oziębiania przez wodę lub zimne ciągi powietrza – zmniejszanie ciągliwości stali. 4- Rekrystalizacja. 5- Zgrubienie ziarnistości- obniża ciągliwość i plastyczność. Zachowanie się stali w wyższych temperaturach. 1-Temperatura 350 C . a) wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie oraz współczynnik sprężystości nie wykazuje żadnych niedopuszczalnych spadków. (b granica plastyczności i trwałości wytrzymałość przy naprężeniach mniejszych od 16Kg\mm2 gwarantuje bezpieczeństwo.
c)stabilność na wyboczenie pozostaje jeszcze dostateczne .2. Temperatura 400-600C. Spadają wartości wytrzymałości na rozciąganie, ściskanie oraz granica plastyczności, zwiększa się możliwość odkształceń. 3.Temperatura 400-600C Granica sprężystości spada do zera ,nośność stali w temperaturze 500C.
obniża się około 25-30%. 4 temperatura 600-700C Wytrzymałość spada do zera
przy dalej postępującym odkształceniu następuje utrata nośności , konstrukcja
ulega odkształceniom .ŻELBET- jest to połączenie betonu i stali. Pręty są składane w beton strefę rozciągania .WSPÓŁCZYNIK BETONU ZE STALĄ- dobre otulenie, przyczepność , okrągły przekrój, wydłużalności. Konstrukcje żelbetonowe – rodzaje : monolityczne, prefabrykowane. Beton wstępnie sprężony-Wprowadzenie siły wywołującej naprężenia ściskające w strefie rozciąganej przed obciążeniem belki nazywa się wstępnym sprężaniem.
Beton występnie sprężony pracuje na ściskanie w strefie rozciągania. Drewno i materiały drewno pochodne. Skład celuloza, lignina , węgiel ,tlen wodór żywice, skrobia, cukier, olejki eteryczne. Współczynnik wydłużalności liniowej 0.3-0.9. Właściwości fizyczne drewna :barwa ,połysk, zapach, wilgotność, higroskopijność, pęcznienie i kurczenie się drewna. Gęstość drewna –jest to stosunek masy do objętości w stanie określonej wilgotności lub w stanie zupełnie suchym. Właściwości elektryczne drewna. Drewno jest złym przewodnikiem prądu. Właściwości mechaniczne. Wytrzymałość drewna na ściskanie przeprowadza się w próbkach 20x20x30. Na rozciąganie –jest to opór jakie stawia drewno poddane działaniu siły rozciągającej. Na ścinanie –występuje podczas działania na drewno dwóch równoległych ale przeciwnych skierowanych sił. Szkło nazywamy przezroczystą bezpostaciowa substancje otrzymana ze stopionych składników. Do produkcji szkła stosuje się proszek kwarcowy oraz dodatki w postaci węglanu sodowego i wapniowego. Szkło jest mat. niepalnym, podwyższona temperatura powoduje przejście szkła w stan pół ciekły , około 1000C szkło się topi. Wyróżniamy: Szkło zwykłe (okienne), szkło zbrojone (z siatką metalową). Tworzywa sztuczne-zwane masami plastycznymi produkuje się z żywic syntetycznych poza tym stanowią kompozycję ograniczonych związków wielocząsteczkowych z materiałami wypełniającymi, oraz dodatkiem plastyfikatorów, barwników, katalizatorów przyspieszających twardnienie polimerów w procesie otrzymywania tworzywa. Klasyfikacja tworzyw sztucznych: 1Elastomery 2.Plastomery Zakładając możliwe zastosowanie tworzyw sztucznych w budynku ustalono, że zapalenie może nastąpić w wyniku działania takich czynników jak: -płomień o temp 800C,-otwarte płomienie o temp 800C,- gorące i żarzące się przedmioty, - wysokie temp. podczas pożaru,- iskry od spawania i cięcia, - gorące podłoże,- żąrzący się tytoń,- soczewka,- promieniowanie cieplne, - prąd elekt.
Archie12