gradiva
TRANSCRIPT
POLAGANJE ISPITA
POLAGANJE ISPITA
KOLOKVIJ
LAB. VJEŽBE
2
1
1
1
PISMENI ISPIT
PISMENI ISPIT
PROGRAMPROGRAM
USMENI ISPIT
“KOLOKVIJALNO”“STANDARDNO”
= 100 bodova
SEMESTRALNI ZADATAK
SEMESTRALNI ZADATAK
4
KOLOKVIJALNO POLAGANJE ISPITAPravo na potpis:• nazočnost na predavanjima i vježbama (75%)• predaja popunjenih obrazaca laboratorijskih vježbi• predaja semestralnog zadatka
Provjera znanja:• 2 kolokvija (pismeno i usmeno) = 80 bodova (20 bodova pismeni dio + 20 bodova usmeni dio)• popunjeni obrasci laboratorijskih vježbi = 10 bodova• predaja semestralnog zadatka = 10 bodova
= 2 40 + 2 10 = 100 bodova
KRITERIJ OCJENJIVANJA PISMENOG DIJELA KOLOKVIJA
• 50 – 65 bodova = dovoljan (2)• 65 – 80 bodova = dobar (3)• 80 – 90 bodova = vrlo dobar (4)• 90 – 100 bodova = izvrstan (5)• predani obrasci laboratorijskih vježbi i
semestralni zadatak ne sudjeluju pri donošenju konačne ocjene, ali su uvjet za upis ocjene u indeks
TERMINI KOLOKVIJA
• PRVI KOLOKVIJ 1- 15. 12. 2007.
• fizikalna svojstva gradiva
• fizikalno-mehanička svojstva gradiva
• cementi i agregat
• DRUGI KOLOKVIJ 15- 26. 01. 2008.
• betoni i dodaci [email protected]
GRADIVA
Gradiva su svi materijali koji se upotrebljavaju u građevinarstvu.
Dijele se prema:
a. načinu proizvodnje: prirodna i umjetna
b. prema uporabi : konstrukcijska, veziva, izolacijska, materijale za oblaganje
RAZREDI GRAĐEVINA PREMA VIJEKU TRAJANJA
Razred Uporaba Vrijeme trajanja Primjeri
1 Privremena Do 10 godina Privremene gradilišne nastambe, izložbene građevine
2 Kratkotrajna Minimalno 10 godina
Privremene školske zgrade i trgovački centri
3 Srednjeg trajanja
Minimalno 30 godina
Većina industrijskih zgrada
4 Normalnog trajanja
Minimalno 60 godina
Nove zdravstvene, obrazovne i stambene zgrade
5 Dugotrajna Minimalno 120 godina
Sve druge građevine visoke kvalitete
PRIRODNA GRADIVA
Prirodna gradiva su ona koja se nalaze u prirodi i koja se mogu ugrađivati uz manju ili veću prethodnu obradu i preradu.
Prirodna gradiva su:
a. kamen
b. drvo
c. pijesak i šljunak kao prirodno usitnjen kamen
PRIRODNA GRADIVAVrsta gradiva Podjela Naziv gradiva
Kamen
eruptivni granit, diorit, gabro, dijabaz, bazalt, vulkanski tufovi
sedimentni pješčari, vapnenci, dolomit, pijesak i šljunak
metamorfni gnajsi, serpentin i mramor
Drvo
bjelogorica hrast, bukva, jasen, javor, brijest, grab, bagrem, topola
crnogorica ariš, bor, jela, smreka
tropsko drvo tikovina, ebanovina, mahagonij
Zemlja različite vrste glina
Ostali prirodni materijali
koža, trska, slama, lišće tropskih biljaka, led
UMJETNA GRADIVA
Umjetna gradiva su ona koja se proizvode od prirodnih sirovina mineralnog ili organskog podrijetla kemijskom ili mehaničkom preradom.
Umjetna gradiva su:a. vapno i gipsb. cementic. mortovid. betonie. metalif. građevna keramikag. stakloh. vatrootporni materijalii. polimerni materijalij. bitumenk. katranl. asfalti
UMJETNA GRADIVAVrsta gradiva Podjela Naziv gradiva i proizvoda
Vapno, gašeno vapno vapnena kaša, hidratizirano vapno u prahu
Gips (sadra) štukaturni gips, gips za mortove, modelarski
Cementi
opće namjene
posebne namjene
čisti portland-cement, portland-cement s dodacima
metalurški, ekspanzivni, sulfatno- otporni, aluminatni
Mortovi
zračnih veziva
hidrauličnih
vatrootpornih
polimernih
vapneni mort, gipsani mort
cementni mort, hidrauličkog vapna
vatrootporni mortovi
polimerni, polimerno-cementni
Betoni
teški betoni gustoće veće od 2600 kg m-3
obični betoni gustoće veće od 2100 do 2600 kg m-3
lagani betoni gustoće veće od od 800 do 2100 kg m-3
polimerni betoni polimerno-cementni betoni
Metali
čelik konstrukcijski čelik
željezo bijelo i sivo lijevano željezo
obojeni metali cink, bakar, olovo, aluminij, legure
Građevna keramika
opeka obična, fasadna, puna i šuplja, zidni blok
crijep vučeni, prešani, betonski s ili bez utora, biber crijep, sljemenjak
keramičke cijevi drenažne, kanalizacijske
keramički elementi zidne i podne keramičke pločice
Staklo
obično staklo prozorsko i mutno staklo
sigurnosno staklo armirano staklo, lijepljeno staklo
elementi od stakla stakleni crijep, opeke, izo-stakla
Vatrootporni
materijali
vatrootporni proizvodi šamotne, krom-magnezitne, dolomitne i aluminatne opeke
Polimerni materijali
termoplasti polietilen, polipropilen, polivinilklorid, polistiren
duroplasti epoksidne, poliesterske, smole
elastomeri poliuretani, silikoni
Katran suha destilacija kamenog ugljena
katranska smola i katranska emulzija
Bitumen ostatak nakon destilacije nafte
cestograđevni, bitumenska emulzija
Asfalt bitumen s mineralnim tvarima
pješčani asfalt, valjani asfalt
SLOŽENA (KOMPOZITNA) GRADIVASloženo gradivo (kompozit) je mješavina dvaju ili više materijala
različitih svojstava koji se u mješavini ističu novim poboljšanim svojstvima.
Složena gradiva su:
a. drvoprirodna mješavina celuloznih vlakana, lignina i drugih organskih spojeva
b. betonmješavina cementa, agregata, vode, zraka i specijalnih dodataka
c. armirani betonbeton ojačan čeličnim šipkama
d. asfaltmješavina bitumena i agregata
e. polimerni materijali ojačani ugljičnim, staklenim, ili poliamidnim vlaknima
KONSTRUKCIJSKA (NOSIVA) GRADIVA
Konstrukcijska gradiva su primarna gradiva u građevinarstvu koja se upotrebljavaju za izradu nosivih konstrukcijskih elemenata.
Konstrukcijska gradiva su:a. beton i armirani betonb. čelikc. kamend. opekae. drvof. polimerni materijali ojačani staklenim ugljičnim ili
poliamidnim vlaknima.
GRAĐEVNA VEZIVA
Građevna veziva su materijali koji pomiješani s vodom daju kašaste ili plastične mase koje nakon vezivanja otvrdnu na zraku ili vodi.
Razlikuju se:
• zračna
• hidraulična
• vatrootporna
• bitumenska
• plastična (polimerna) veziva
GRAĐEVNA VEZIVAVrsta veziva Naziv veziva
Zračna veziva
gašeno vapno hidratizirano vapno u prahu, kašasto gašeno vapno
gips (sadra) gips za mortove, štukaturni gips
Hidraulična
veziva
cementi čisti portland-cement, PC s dodacima, aluminatni, sulfatno otporni, metalurški, pucolanski
Vatrootporna glina vatrostalna čista glina, sadrži Al2O3
Bitumenska umjetni bitumen
bitumenska emulzija, razrijeđeni bitumen
Polimerna termostabilne reaktivne
smole
epoksidne, poliesterske, poliuretanske smole
IZOLACIJSKI GRAĐEVNI MATERIJALI
Izolacijski materijali su svi zaštitni materijali koji zaštićuju ili odvajaju građevinu ili građevni element od utjecaja vlage, temperaturnih razlika, buke, vibracija i različitih kemijskih tvari.
Primjenjuju se tri vrste izolacije:
• izolacije od vode (hidroizolacije)
• toplinske izolacije (termoizolacije)
• zvučne izolacije
VODOIZOLACIJSKI GRAĐEVNI MATERIJALI
Vodoizolacijski građevni materijali zaštićuju čitavu građevinu ili samo neke dijelove od štetnog utjecaja oborinskih i podzemnih voda.
Kao vodoizolacijski materijali koriste se:
• bitumen i katran
• polimerne folije
• metali
• specijalni betoni i mortovi
• premazi i boje
VODOIZOLACIJSKI MATERIJALIVrsta materijala Oblik i dimenzije
proizvodaBitumen i katran bitumen, katran
krovna ljepenka
bitumenizirana juta
emulzije
papirnati, juteni i metalni ulošci natopljeni bitumenom
Polimeri polivinilkloridne
polietilenske folije
poliesterski laminat
folije u trakama, širine 1-1,2 m i debljine 0,8- 2 mm
dvoslojni, debljine oko 2 mm
Metali bakreni lim
cinčani lim
pocinčani čelični lim aluminijski lim
ploče, 2-3 m2, debljine 0,1-5 mm
ploče, 2 m2, debljine 0,2-4 mm
ploče, 2 m2, debljine 0,45-4 mm
ploče, 2 m2, debljine 0,2-5 mm
Specijalni betoni i mortovi
s dodacima koji odbijaju vodu
polimerni betoni i mortovi
Premazi i boje stvaraju film na podlozi uljane boje, polimerni premazi
TOPLINSKOIZOLACIJSKI MATERIJALI
Toplinskoizolacijski građevni materijali upotrebljavaju se u građevinarstvu za smanjenje provođenja topline iz jedne prostorije u drugu, odnosno iz grijanih prostorija u okoliš.
Kao toplinskoizolacijski građevni materijali koriste se:
• lagani betoni
• kamena i staklena vuna
• polimerni pjenasti materijali
• izolacijska, izo-stakla
TOPLINSKOIZOLACIJSKI MATERIJALI
Vrsta materijala
Oblik i dimenzije proizvoda
Lagani beton betoni od šljake i drobljene opeke
ploče, debljine 5-20 cm, šuplji blokovi
porasti betoni ploče, 5-20 cm, blokovi
Anorganski materijali
kamena vuna staklena vuna
ploče, debljine 3-10 cm ili bale
Polimerni materijali
tvrda polistirenska pjena, ekspandirani polistiren, stiropor
ploče, debljine 1-10 cm
ploče, debljine 1-12 cm
Staklo toplinski-izolacijsko staklo
dvostruka prozorska stakla
ZVUČNOIZOLACIJSKI MATERIJALIZvučnoizolacijski materijali upotrebljavaju se radi smanjenja
nepoželjne buke u radnim i stambenim prostorijama koja potječe od vlastitog ili vanjskog izvora buke.
Kao zvučnoizolacijski materijali upotrebljavaju se:• kamena i staklena vuna• poliuretanska pjena• stiropor
Vrsta materijala Oblik i dimenzije proizvoda
Anorganski materijali
kamena vuna
staklena vuna
ploče, 3-10 cm, zaštićene Al-folijom, ploče, 3-10 cm
Polimerni materijali
poliuretanska pjena, stiropor
trake i ploče 1-10 cm
ploče debljine 1-12 cm
MATERIJALI ZA OBLAGANJE
Materijali za oblaganje koriste se za zaštitu već ugrađenih materijala ili za zaštitu čitave građevine.
Prema namjeni razlikuju se tri vrste obloga:• habajuće obloge:asfalti, betoni, parketi, pločice, polimerni materijali otporni na habanje• izolacijske obloge:vodoizolacijske, toplinskoizolacijske, i zvučnoizolacijske• ukrasne obloge:kamen, drvo, aluminij, bakar, polimerni materijali.
FIZIKALNA SVOJSTVA GRADIVAFizikalna svojstva gradiva su:a. masa, obujam, gustoćab. obujamska gustoća, nasipna gustoćac. poroznostd. vlažnoste. upijena (apsorbirana) vodaf. površinska vlažnost (adsorbirana voda)g. ukupna vlažnosth. vodoupojnosti. otpuštena (desorbirana) vodaj. ravnotežna vlaga
MASENI UDJELI VLAGE U MATERIJALU
md – masa suhog materijala, osušenog na 105 ºC do stalne mase
ma – masa materijala nezasićenoga vlagom, površinski suhoga
mzps – masa materijala zasićenoga vlagom, površinski suhog
mww – masa vlažnog materijala
OZNAKE OBUJMA MATERIJALA
Vg – ukupni obujam materijala s porama i šupljinamaV – obujam materijala bez pora i šupljina
Vp – obujam pora u materijalu
Vš – obujam šupljina u materijalu
GUSTOĆE MATERIJALAa. Gustoća () je masa suhog materijala (md ) u odnosu na
obujam (V) materijala bez pora i šupljina.
b. Obujamska gustoća (Z ) je masa materijala u odnosu na obujam materijala uključujući i pore (Vp ) ali bez šupljina.
c. Nasipna gustoća (S) je masa suhog materijala (md) u odnosu na obujam s porama i šupljinama.
),( 33
cmggmk
VVV
m
V
m
špg
dd ),( 33
cmggmk
VVV
m
V
m
špg
dd
),( 33
cmggmk
VV
m
VV
m
šgpZ ),( 33
cmggmk
VV
m
VV
m
šgpZ
),( 33
cmggmk
VVV
m
V
m
šp
d
g
ds ),( 33
cmggmk
VVV
m
V
m
šp
d
g
ds
NASIPNA GUSTOĆANasipna gustoća u rastresitom stanju:
Nasipna gustoća u zbijenom stanju:
mdr – masa suhog materijala u rastresitom stanju
mdn – masa suhog materijala u nabijenom stanju
mp – masa prazne posude (g)
mpc –masa posude s cementom (g)V – obujam posude, 1000 cm3 (1L)
)( 3)(
cmg
V
mm
V
m ppc
g
drrS )( 3)(
cmg
V
mm
V
m ppc
g
drrS
)( 3)(
cmg
V
mm
V
m ppn
g
dnnS )( 3)(
cmg
V
mm
V
m ppn
g
dnnS
ODREĐIVANJE GUSTOĆE PIKNOMETROM
mp - masa praznog piknometra s čepom (g)
mpc – masa piknometra s cementom (g)
mpct- masa piknometra s cementom i terpentinom (g)
Vp – obujam piknometra (cm3)
Vt – obujam terpentina (cm3)
t – gustoća terpentina (g cm-3)
t
pcpctp
ppc
c
dcC mm
V
mm
V
m
t
pcpctp
ppc
c
dcC mm
V
mm
V
m
1 donji dio piknometra
2 nastavak, 3 brušeni dio
4 oznaka obujma
ODREĐIVANJE GUSTOĆE PIKNOMERTOM I BIRETOM
mdc – masa uzorka suhog cementa (30 g)
Vp – obujam utrošenog petroleja
)(50
3
cmg
V
m
p
dcC )(
503
cmg
V
m
p
dcC
GUSTOĆE NEKIH GRADIVAGradivo Gustoća Obujamska
gustoćaNasipna gustoća
kg dm-3
Cement
Agregati
Lagani agregat
Beton
Lagani beton
Blok opeka
Čelik
Aluminij
Drvo
Polimeri
2,85-3,2
2,6-3,15
1,5-3,1
2,5-3,0
1,9-2,5
2,3-2,65
7,8-7,9
2,7-2,8
1,5-1,6
0,9-2,2
-
1,7-3,1
0,1-2,7
2,0-2,8
0,25-2,0
0,6-1,9
-
-
0,1-1,3
0,01-2,2
0,9-1,9
1,1-1,5
0,1-1,4
-
-
-
-
-
-
-
POROZNOST GRADIVAPoroznost gradiva (p) je omjer između obujma pora
(otvorenih i zatvorenih) suhog gradiva i njegovog ukupnog obujma.
(1) Zatvorene pore, (2) otvorene pore(2a) otvorene povezane pore (2b) otvorene nepropusne pore
.%)(100 volVV
Vp
p
p
.%)(100 volVV
Vp
p
p
.%)(1001 volp Z .%)(1001 volp Z
POROMETAR
pZ – obujamski postotak zraka u uzorku
VZ – obujam zraka u uzorku
VU – obujam uzorka u posudi
.%)(100 volV
Vp
U
Zz .%)(100 volV
Vp
U
Zz
DIFUZNI OTPORI GRADIVA VODENOJ PARIGradivo Veličina difuznog otpora vodenoj pari
Zid od opeke
Zid od vapneno silikatne opeke
Zid od laganog betona
Beton
Porasti beton
Žbuke
Drvo
Drvene ploče velike gustoće
Drvene ploče male gustoće
Izolacijski materijali (mineralni)
Polimerni materijali
Staklena pjena
Bitumenska ljepenka
Ljepenka s polimernom folijom
Aluminijska folija
3 do 100
10 do 40
2 do 10
20 do 30
3 do 11
10 do 40
8 do 180
30 do 200
1 do 10
1 do 30
25 do 330
gotovo potpuno brtvi
300 do 10 000
1000 do 10 000
praktički nepropusna
UPIJENA (APSORBIRANA) VODA (AW)
Upijena voda je voda sadržana u vodom zasićenom površinski suhom materijalu.
mAw = mzps – md
Vw – obujamski udio upijene vode
Awv = Awm ·
.%)(100.%)(100 masm
mmmas
m
mA
d
dzps
d
Awwm
.%)(100.%)(100 mas
m
mmmas
m
mA
d
dzps
d
Awwm
.%)(100 volV
VA wwv .%)(100 vol
V
VA wwv
POVRŠINSKA VLAŽNOST (AS)Površinska vlažnost je voda koja u obliku filma obavija materijal.
mAs = mww – mZps
Izraženo u obujamskim postotcima:
Izraženo pomoću mase i gustoće: Asv = Asm · Vwp – obujamski udio površinskog filma vode
.%)(100.%)(100 masm
mmmas
m
mA
d
Zpsww
d
Assm
.%)(100.%)(100 mas
m
mmmas
m
mA
d
Zpsww
d
Assm
.%)(100 volV
VA wpsv .%)(100 vol
V
VA wpsv
UKUPNA VLAŽNOST (WU)Ukupna vlažnost je zbroj upijene vode i površinske
vlažnosti.Izražava se omjerom mase ukupne vode (mwu) i mase suhe tvari (md).
Ili izraženo u obujamskom postotku:
mwu – ukupna masa vode vlažnog materijala
md – masa suhog materijala
Vwu – ukupni obujamski udio vode vlažnog materijalaV – obujam suhog materijala
smwmumd
dwuum AAWilimas
m
mmW
.%)(100 smwmum
d
dwuum AAWilimas
m
mmW
.%)(100
svwvuvwu
uv AAWilivolV
VW .%),(100 svwvuv
wuuv AAWilivol
V
VW .%),(100
VODOUPOJNOST (A)
Pod vodoupojnošću podrazumijeva se prodiranje vode u gradivo zbog kapilarnog upijanja kada je jedna ploha gradiva u dodiru s vodom.
w – koeficijent vodoupojnosti (kg m-2 h-0,5)
t – vrijeme trajanja pokusa (h)
)( 2 mkgtmA
)( 2 mkgtwmA)( 2 mkgtwmA
KOEFICIJENTI VODOUPOJNOSTI (w)
Gradivo ()
(kg m-3)
(w)
(kg m-2 h-0,5)
Gipsana ploča
Porozna gipsana ploča
Obložna opeka
Vapneno-silikatna opeka
Porasti beton G4
Porasti beton B2
Lagana opeka
750
580
1790
1730
700
530
810
57
38
16
14
12
8
4,5
OTPUŠTANJE (DESORPCIJA) VODE (Wa)
Otpuštanje vode iz gradiva vrši se kapilarnim tečenjem ili difuzijom.
mwa = mw – ma
Masena sposobnost otpuštanja vode:
Obujamska sposobnost otpuštanja vode:
.%)(100 masm
mW
d
waam .%)(100 mas
m
mW
d
waam
amavwa
av WWilivolV
VW .%),(100 amav
waav WWilivol
V
VW .%),(100
mwa – masa otpuštene vode
mw –masa vodom zasićenog uzorka kod 20 ºC
ma –masa uzorka osušenog u eksikatoru do stalne mase
md – masa uzorka osušenog na 105 ºC
Vwa – obujam otpuštene vode
RAVNOTEŽNA VLAŽNOSTVlažnost materijala u ravnoteži s vlažnošću zraka
naziva se ravnotežna vlažnost.
Gradivo Obujamski udio vlage (vol.%) pri relativnoj vlazi zraka u %
60 70 90 97 100
Opeka
Cementom i vapnom vezani blokovi
Beton
Lagani beton
Porasti beton
Drvo
Izolacijski materijali
0,2-1,0
0,6-9,0
1,2-1,6
1,0-5,5
1,8-2,0
5-11
1-17
0,2-1,0
0,7-9,0
1,5-1,8
1,2-6,0
2,2-3,0
4-15
*
0,2-1,0
1-12
1,7-2,0
2-8
3-5
6,5-20
2-28
0,5-2,3
1,3-13
2,5-3,0
*
4-11
7,5-25
2,3-55
0,6-4,0
2-13
3-4
*
*
12-35
9-55
FIZIKALNO-MEHANIČKA SVOJSTVA GRADIVA
Fizikalno-mehanička svojstva gradiva su:
a. Elastično i plastično ponašanje
b. Naprezanje i deformacije
c. Čvrstoća
d. Žilavost
e. Tvrdoća
ELASTIČNO I PLASTIČNO PONAŠANJE
Elastičnost je svojstvo materijala ili elementa koje omogućuje da se on vraća svom prvobitnom obliku nakon prestanka djelovanja sile koja ga je deformirala.
Tijelo može biti:• potpuno elastično, ako se nakon prestanka opterećenja
potpuno vraća u svoj prvobitni oblik• djelomično elastično, ako nakon uklanjanja
opterećenja deformacija ne iščezava potpuno• plastično, ako se tijelo nakon prestanka opterećenja
trajno deformira
NAPREZANJE
Naprezanje () je sila po jedinici ploštine.
Prema djelovanju razlikuje se:
• normalno naprezanje, na okomit presjek
• posmično naprezanje, na kosi presjek
)( 2 mmNA
Fv )( 2 mmNA
Fv
Osno opterećeni štap vlačnom silom Fv
DEFORMACIJE
Deformacija () predstavlja nastalo izduljenje po jedinici duljine štapa pod djelovanjem vlačne sile L = L' – L
Hookeov zakon
= E ·
Izduljenje štapa pod djelovanjem vlačne sile Fv
Skraćenje štapa pod djelovanjem tlačne sile Ft
)(%, 1 mmmL
L )(%, 1 mmmL
L
-, radni dijagram
E se naziva modul elastičnosti ili Youngov modul
)(tan. 2
mmNLA
LF
L
LA
F
konstE v
v
)(tan. 2
mmNLA
LF
L
LA
F
konstE v
v
y – naprezanje na granici proporcionalnosti
u – granica čvrstoće materijala
ČVRSTOĆA MATERIJALAČvrstoća materijala je njegova sposobnost odupiranja
djelovanju unutarnjih naprezanja koja se javljaju pod utjecajem opterećenja.
Tlačna čvrstoća (Rmt)Tlačna čvrstoća uzorka materijala je sposobnost
otpornosti na deformiranje skraćenjem.
Fm – maksimalna sila (N)A – ploština poprečnog presjeka podloge na koju djeluje sila (mm2)
)()( 22
MPammNa
F
A
FR mmmt
)()( 22
MPammNa
F
A
FR mmmt
ISPITIVANJE TLAČNE ČVRSTOĆE
kockuzammNa
FR mmt )( 2
2 kockuzammN
a
FR mmt )( 2
2 valjakzammN
r
FR mmt )( 2
2
valjakzammN
r
FR mmt )( 2
2
Vlačna čvrstoća (Rm)Vlačna čvrstoća uzorka materijala je sposobnost
otpornosti na deformiranje izduljenjem.
Fm – maksimalna sila (N) A – ploština poprečnog presjeka (mm2)
)( 22
mmNr
F
A
FR mmm
)( 22
mmNr
F
A
FR mmm
Čvrstoća na savijanje (Rms)Čvrstoća na savijanje je sposobnost uzorka postavljenog
na dva ležaja da se odupre deformiranju u ravnini okomitoj na glavnu os.
)( 2 mmNW
MR sms
)( 2 mmNW
MR sms
)(5,1 2
3
mmNh
lFR mms
)(5,1 2
3
mmNh
lFR mms
Ms – maksimalni moment savijanja
W - presjek
POSMIČNA ČVRSTOĆA (G)Posmična čvrstoća je sposobnost uzorka materijala
otpornosti posmiku.
h
lA
F
G s
h
lA
F
G s
POSMIČNA ČVRSTOĆA
l
h
G = tang
vlačna čvrstoća tlačna čvrstoća
posmična čvrstoća
Moduli posmika za neke građevne materijala
Materijal Modul posmika
G (GPa)
Čelik
Bakar
Titan
Staklo
Aluminij
Polieten
Guma
79,3
63,4
41,4
26,2
25,5
0,117
0,0003
ŽILAVOST (K)Žilavost materijala je sposobnost materijala da
plastičnom deformacijama razgradi naprezanje i na taj način povisi otpornost materijala na lom.
STATIČKO ISPITIVANJE ŽILAVOSTI MATERIJALA (K)
d – presjek štapa r – radijus uvijenosti osi štapa
(%)50r
dK (%)50
r
dK
DINAMIČKO ISPITIVANJE ŽILAVOSTI (KU/KV)
Charpyjevo klatno
m – masa klatna (g)
A – ploština presjeka na mjestu prijeloma (mm2)
H – početni položaj klatna (mm)
h – položaj klatna nakon udara (mm)
)()( 2
mMJA
hHmKV )(
)( 2 mMJ
A
hHmKV
Georges Augustin Albert Charpy (1865-1945)
RAZLIČITI TIPOVI KLATNA
TVRDOĆA MATERIJALATvrdoća materijala je otpornost materijala na prodiranje u njegovu sredinu.
• ispitivanje tvrdoće utiskivanjem po Brinellu (HB)
• ispitivanje tvrdoće utiskivanjem po Vickersu (HV)
ZAMOR MATERIJALAZamor materijala je pojava razaranja materijala pod
mnogo puta ponovljenim opterećenjem pri naprezanju manjem od statičke čvrstoće
ISPITIVANJE TVRDOĆE UTISKIVANJEM PO BRINELLU (HB)
Tvrdoća po Brinellu je mjera otpornosti što ga materijal pruža prodiranju kuglice promjera D opterećene silom F.
)()(
204,0 2
22
mmN
dDDD
FHB
)(
)(
204,0 2
22
mmN
dDDD
FHB
)( 2
mmN
hD
FHB
)( 2
mmN
hD
FHB
F –sila (N)
D – promjer kuglice (mm)
d – promjer utisnute kugline kalote (mm)
h– dubina udubljenja
ISPITIVANJE TVRDOĆE PO BRINELLU
Johan August Brinell (1849-1925)
ISPITIVANJE TVRDOĆE UTISKIVANJEM PO VICKERSU (HV)
Tvrdoća po Vickersu je mjera otpornosti što ga neki materijal pruža prodiranju dijamantne piramide opterećene silom F.
212189,0 ddza
d
FHV 212
189,0 ddzad
FHV
2121
189,0 ddzadd
FHV
21
21
189,0 ddzadd
FHV
d1 i d2 – dijagonale rubova otiska (mm)
MOHSOVA SKALA TVRDOĆEDijamant
Korund
Topaz
Kvarc
Ortoklas (Feldspat)
Apatit
Flourit
Kalcit
Gips
Talk
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
POSTUPCI ISPITIVANJA BEZ RAZARANJA
• rengenografska i gamagrafska ispitivanja
• ultrazvučna ispitivanja
• ispitivanja prodiranjem obojenih tekućina
NORME
a. norme niza ISO 9000
b. europske norme EN
c. hrvatske norme HRN
OZNAČIVANJE NORMENorma se sastoji od osam bibliografskih podataka. (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
HRN EN 1926:1999 1 izd. pr. (en) 18 str. (E) TO 196 (8)
Metode ispitivanja tlačne čvrstoće prirodnog kamena(1) Oznaka norme (predmetak, broj, godina izdanja)(2) Izdanje norme(3) Način donošenja norme(4) jezik norme, (5) Broj stranica norme (6) Cjenovni razred(7) Tehnički odbor (8) Naziv norme
TRAJNOST GRADIVA
Na trajnost gradiva utječu:
a. klimatski čimbenici
b. biološki čimbenici
c. opterećenje
d. fizikalna i kemijska nespojivost
e. krivo korištenje
KLIMATSKI ČIMBENICI
• zračenje: sunčevo, nuklearno, toplinsko
• temperatura: povišena, snižena, promjenjiva u ciklusima
• voda: snijeg, led, kiša, kondenzat, para (erozija gradiva)
• sastojci zraka: kisik, ozon, ugljikov dioksid
• onečišćivači zraka: sumporov dioksid, dušikovi oksidi, kiseline i lužine (korozija gradiva)
• smrzavanje-odmrzavanje
BIOLOŠKI ČIMBENICI• insekti, mikroorganizmi, gljive, lišajevi, bakterije
OPTEREĆENJA• stalno, prolazno,izvanredno• opterećenje vodom: kiša tuča snijeg• opterećenje vjetrom
FIZIKALNA I KEMIJSKA NESPOJIVOST• dva materijala u kompozitnom materijalu različitih
fizikalnih i kemijskih svojstava
KRIVA UPORABA• pogrešna uporaba gradiva od strane korisnika