MATERIAY BUDOWLANE waciwoci fizyczne cd dr in Dominik
MATERIAŁY BUDOWLANE – właściwości fizyczne cd. dr inż. Dominik Logoń / dominik. logon@pwr. wroc. pl / * zakaz kopiowania i rozpowszechniania * dane tab. mają charakter inf.
Wysokość kapilarnego podciągania wody 1) Ciężar słupa wody w rurce: G = h π r 2 H 2 O gdzie: h – wysokość kapilarnego podciągania wody, r – promień kapilary, H 2 O - ciężar objętościowy wody. 2) Siła napięcia powierzchniowego: przy kącie zwilżania α = 0 (kąt styku menisku wody z powierzchnią ścianki kapilary szklanej, dla czystego szkła α = 0) wynosi: Q = 2π r gdzie: - napięcie powierzchniowe wody.
Wysokość kapilarnego podciągania wody h = 2 / r H 2 O = 0, 073 N/m (woda 100 C) H 2 O = 9, 81 k. N/m 3 (h = 14 mm 2 / r) h = 15 mm 2 / r r - podstawiamy w [mm] i wyliczamy h [mm] Podstawiając do tego wzoru promień r r = 1, 5 mm h = 10 mm r = 0, 1 mm h = 150 mm r = 0, 0001 mm h = 150000 mm (150 m) 0, 1 μm h
Przesiąkliwość - podatność materiału na przepuszczanie wody pod ciśnieniem, wyrażona jest ilością wody w gramach przepływającą przez materiał w ciągu 1 h przez powierzchnię 1 cm 2 pod stałym ciśnieniem. 0 m - 1 ATM = 1 bar = kg / cm 2 = 0, 1 MPa ~ 10 m - 2 ATM PN-88/B-06250 "Beton zwykły" Stopień wodoszczelności betonu W 2, W 4, W 6, W 8, W 10, W 12 ~ 20 m - 3 ATM (0, 2 MPa / 24 h) PN-88/B-06250 "Beton zwykły" Rura o średnicy 10 cm Wskaźnik ciśnienia „i” 0, 5 MPa / 72 h / (gł. < 5 cm ? ) Kostka 15 x 15 cm Stopień wodoszczelności betonu przy jednostronnym parciu wody stałym okresowym 0, 5 -5 W 2 6 -10 W 4 W 2 11 -15 W 6 W 4 16 -20 W 8 W 6 21 -40 W 10 W 8 ponad 40 W 12 W 10 "i" - stosunek wysokości słupa wody w metrach do grubości przegrody w metrach
Mrozoodporność – przeciwstawianie się materiału nasyconego wodą cyklicznym zmianom objętości w wyniku zmian stanu skupienia. (zmiana klimatu – wrost liczby cykli) rw Zmiana masy S = m/m. 100% m 1 - masa próbki nasyconej wodą przed badaniem, [kg] m - masa próbki nasyconej wodą po badaniu, [kg] H 2 O ± V= 9, 03% lód PN-B-06265 tzw. „metoda zwykła” o 4 C Stopień mrozoodporności betonu F 25, F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300 Beton mrozoodporny gdy spadek wytrzymałości f cyk. / fc < 20% - brak spękań - łączna masa ubytków betonu w postaci zniszczonych narożników i krawędzi, odprysków, itp. nie przekracza 5% Współczynnik mrozoodporności (Wz) – stosunek wytrzymałości na ściskanie po ostatnim cyklu f cyk do wytrzymałości próbki przed zamrażaniem fc Wz = f cyk. / fc Wz > 0, 75 - mrozoodporne fcyk - wytrzymałość na ściskanie próbki nasyconej wodą po ostatnim zamrożeniu fc - wytrzymałość na ściskanie próbki nasyconej wodą przed zamrażaniem
Wielkość porów w betonie h [m] d [m] 10 -2 10 -3 nieciągłości - formowanie Makropory 10 -4 10 -5 10 -6 kapilarne Mezopory 10 -7 10 -8 10 -9 10 -10 żelowe Mikropory
6 miesięcy 70 -80 % fc ! Wpływ czasu magazynowania cementu portlandzkiego klasy 32, 5 na jego wytrzymałość na ściskanie. * zdjęcia mogą być objęte prawami autorskimi / Stefańczyk
wentylacja, 3) temp. ogrzewanie ? / zwiększanie izolacyjności Zawartość pary wodnej w powietrzu [g/m 3] 2) ( ) 25 23, 1 100% 20 15 60 % 10 5 20% 0 -10 -5 0 5 10 15 20 25 Temperatura powietrza [o. C] / (powierzchni materiału – zw. gr. przegr. ) Wilgotność względna powietrza [%] 1) 0 k. 4 -7 o. C
Przy jednakowej temperaturze dyfuzja przebiega od większej do mniejszej wilgotności względnej. P = 0 , dc/dx Dyfuzja – dążność do wyrównywania stężeń (proces samorzutny) Cząsteczki przemieszczają się z obszarów o większym ich stężeniu do obszarów o mniejszym stężeniu Prawo Fick”a: J = - D dc/dx J – liczba cząstek dyfundujących [kg/m 2] D- współczynnik dyfuzji [m 2/s] c – stężenie cząsteczek x – grubość próbki [ m] gradient stężenia dc/dx [ kg/m 4] J x
P = 0 , dc/dx Opór dyfuzyjny, SD SD = *. d Współczynnik dyfuzji * [m] J x * = dpowietrza/d materiału d m H 20 Powietrze 1 Gips-karton 8 Cegła zwykła 5 -10 Gazobeton 5 -10 Drewno 40 Beton 70 -150 dpow. t. B H 2 O CO 2 p. H > 12, 5 p. H < 9
SD SD <10 otwarta SD H 2 O < 4 m – dyfuzja pary wodnej >10 utrudniona SD CO 2 > 50 m – brak wnikania dwutlenku węgla >30 hamująca >100 tamująca > 600 całkowicie tamująca Przykład I (powłoka do zabezp. elem. źelbet. ) >1500 szczelna Powłoka o gr. d = 0, 1 mm = 0, 0001 m m. H 20 = 800 C 02 = 2600 000 SD H 2 O = H 20. d = 0, 08 m < 4 m SD CO 2 = C 02. d = 260 m > 50 m Przykład II (żywica EP) Powłoka o gr. d = 1 mm = 0, 001 m m. H 20 = 28000 SD H 2 O = H 20. d = 28 m >> 4 m
- Slides: 11