1

INFRASTRUKTURA MIEJSKA

WYKŁAD 1

04.11.2011

Podstawowe wiadomości dotyczące budownictwa:

Zaprawa – spoiwo (pierwsze – gipsowe siarczan wapnia, wypalanie już od 200

o

C)

1824r. – spoiwo cementowe

Żelbet – dobrze przewodzi rozciągające

Gips, wapno – rozmięka po dodaniu wody

Cement lub chłonąd wodę, posiada lepsze właściwości wytrzymałościowe

PODSTAWOWE POJĘCIA STOSOWANE W BUDOWNICTWIE I JEGO PODZIAŁ

1. BUDYNKI (wraz z instalacjami i urządzeniami)

PODZIAŁ BUDOWNICTWA:

1. BUDOWNICTWO LĄDOWE – w budownictwie tym decydującymi obciążeniami są siły

grawitacji (ciężary).

2. BUDOWNICTWO WODNE – zasadniczym obciążeniem są siły poziome wynikające z parcia

wody (+grawitacja)



Budownictwo wodne morskie



Budownictwo wodne śródlądowe

BUDOWNICTWO LĄDOWE:

Podział ze względu na położenie budowli względem poziomu terenu:

1. Budownictwo nadziemne – budynki, wieże, mosty

2. Budownictwo naziemne – pasy startowe, drogi

3. Budownictwo podziemne – tunele, zbiorniki podziemne, metro, tunele do

prowadzenia instalacji

Podział ze względu na przeznaczenie:

1. Budownictwo mieszkaniowe

2. Budownictwo użyteczności publicznej (teatry, szkoły, świątynie, urzędy, …)

3. Budynki przemysłowe (hale przemysłowe)

4. Budownictwo komunikacyjne (drogi, …)

5. Budownictwo sanitarne (sieci sanitarne)

6. Budownictwo energetyczne

2

7. Budownictwo rolnicze (fermy, szklarnie)

8. Budownictwo wojskowe

Podział ze względu na materiał:

1. Budownictwo drewniane (fundamenty z drewna

2. Budownictwo kamienne

3. Budownictwo ceramiczne (cegły ceramiczne)

4. Budownictwo betonowe

5. Budownictwo żelbetowe

6. Budownictwo stalowe

7. Mieszane (drewniano – ceramiczne)

8. Budownictwo ziemne (nasypy przy drogach)

BUDOWNICTWO WODNE:

Podział na budowle wodne:

1. Betonowe
2. Ziemne

Służą do wykorzystania wody i dla zabezpieczenia przed szkodliwymi jej skutkami (powodzie i erozje)



Wały przeciwpowodziowe,



Tamy regulacyjne (z kamieni naturalnych, paszyny – wierzba powiązana drutem),



Opaski, ostrogi (by zabezpieczyd rzeki przed nanoszeniem piasku, rozmywaniem

Podział na budowle piętrzące:

Obiekty do piętrzenia i magazynowania wody:



Zapory:



Betonowe (powyżej 15m) służą do tworzenia zbiorników retencyjnych – magazynowanie
wody i zapobiegają powodziom.

W Polsce mogą byd zapory:

1. Ciężkie:



Solina



Rożnów

2. Półciężkie:



Bezko



Zatonie

3. Łukowe – w dolinach V kształtnych, nie ma w Polsce warunków geologicznych, musi byd

dobre podłoże skalne

3



Ziemne – wszystkie budowle piętrzące bez względu na wysokośd, służące do stałego
piętrzenia wody

1. Narzutowe:
2. Gruntowe
3. Ziemno – narzutowe – potrzebują dodatkowego uszczelnienia – tworzy się ekran szczelny i

jest przesłona filtracyjna bądź w środku zapory tworzy się rdzeo i dodatkowo przesłonę. Jeśli
są iły i gliny, to uszczelnienie nie jest potrzebne.



Jazy – budowle piętrzące do 15m (zazwyczaj betonowe) i są dwóch rodzajów:



Stałe – nie chroni przez powodzią



Ruchome – na koronie jazu montowane są zamknięcia stalowe umożliwia położenie

jej lub ułożenie w dół – chroni przed powodzią – stałe piętrzenie

Najwyższa zapora – Szwajcaria 285m

Zapora Wajont – we Włoszech – 262m (1965 – katastrofa, 3tys. ludzi)

Wykład 2

11.10.2011r

Przy zaporach są dodatkowo:



śluzy



przepławki dla ryb,

Budownictwo wodne to również budownictwo rekreacyjne. Polska ma bardzo małe zasoby wody
słodkiej. Nie mamy rezerwy. Powstają porty rzeczne baseny, nadbrzeża – służące do wypoczynku.

WARUNKI TECHNICZNE ZAPEWNIAJĄCE ODPOWIEDNIĄ EKSPLOATACJĘ BUDYNKÓW:

Aby budynek mógł funkcjonowad w odpowiedni sposób, należy spełnid odpowiednie warunki
techniczne:

1. bezpieczeostwo konstrukcji
2. bezpieczeostwo pożarowe
3. bezpieczeostwo użytkowania
4. odpowiednie warunki higieniczne i zdrowotne oraz ochrona środowiska
5. ochrona przed hałasem i drganiami
6. oszczędnośd energii i izolacyjnośd cieplna
7. ochrona uzasadnionych interesów osób trzecich
8. ochrona dóbr kultury

Ad. 1

4

Bezpieczeostwo to należy zapewnid poprzez prawidłowe i zgodne ze sztuką inżynierską

projektowanie i wykonanie budynku aby wszelkie działające nao obciążenia występujące w trakcie
budowy jak i eksploatacji nie doprowadziły do:



zniszczenia całości lub części obiektu



stan graniczny nośności SGS



przemieszczeo i odkształceo o niedopuszczalnej wielkości (stan graniczny użytkowalności

SGU)



częściowego uszkodzenia elementów budynków na skutek przemieszczeo (osiadanie

budynku) – tworzy się dylatację – specjalnie się odcina budynek



zniszczenia w skutek zdarzeo wyjątkowych stopniu nieproporcjonalnym do jego przyczyny

Ad. 2



budynek musi byd tak usytuowany i zaprojektowany aby zapobiec rozprzestrzenianiu się

ognia



budynek i urządzenia z nim związane w razie pożaru powinny:

- zachowad nośnośd konstrukcji przez określony czas, który pozwoli na ewakuację ludzi

- umożliwiad ewakuację ludzi (specjalne przejścia, dojścia, odpowiednie szerokości korytarza,

wyjścia na dach, odpowiednia liczba klatek schodowych, umożliwiad prowadzenia akcji ratowniczej,
ograniczad rozprzestrzeniania się pożaru)

Mamy 5 kategorii zagrożenia pożarowego

ZL – budynki użyteczności publicznej lub ich części, w których mogą przebywad ludzie w grupach
większych niż 50 osób: teatry, kina, kościoły

ZL2 – budynki przeznaczone dla użyteczności publicznej, gdzie przebywają ludzie o ograniczonej
możliwości poruszania się: szpitale, budynki rehabilitacyjne,

ZL3 – szkoły, budynki biurowe, domy studenckie, internaty, zakłady karne, lokale usługowo
handlowe, w którym w jednym pomieszczeniu może przebywad do 50’ciu ldzi

ZL4 – budynki mieszkalne

ZL5 – archiwa, muzea, biblioteki

Ad. 3

Wykonujemy budynek, by ryzyko wypadku, było jak najmniejsze.



Schody jeśli mają powyżej 0,5m wysokości, muszą mied balustradę (w budynku mieszkalnym

0,9m wysokości, w budynkach publicznych 1,10m)



Balustrada mus mied . okna na parterze, nie mogą otwierad się na zewnątrz.



Temperatura grzejników nie osłoniętych nie może przekraczad temperatury 90

o

C.

5



Okna będące 3m nad podłogą musi mied bezpieczne szkła: szkło klejone, zbrojone, szkło

hartowane.



Progi i uskoki w budynkach publicznych musi byd oznaczony jaskrawą folią.



Dach – stromy (pochylenie >25%) muszą mied łapy kominiarskie na kominach i innych

urządzeniach

Ad. 4

Należy stosowad materiały budowlane mające specjalne oznakowania. W Polsce każy wyrób
dopuszczony do obrotu musi mied certyfikaty – spełniad odpowiednie wymagania. W Polsce
dopuszcza się 4 rodzaje oznakowania.

1. CЄ – dokonano oceny jego zgodności z normatywami obowiązującymi w Unii Europejskiej.
2. B– wyrób spełnia normatywy obowiązującymi w Polsce
3. B

regionalny

4. Wykonany według indywidualnej receptury – potrzebne zaświadczenie zgodne z

dokumentacją techniczną.

Dla zapewnienia odpowiednich warunków ochrony środowiska obiekty budowlane należy
zabezpieczyd przed:



zanieczyszczeniem lub zatruciem wody i gleby – koniecznośd stosowania wodoszczelnych

zbiornik na nieczystości ciekłe (szamba)



nieprawidłowym usuwaniem dymu, spalin i odpadów stałych – budynek musi byd odpowiedni

wentylowany, odpowiednie wymiary kanały spalinowe



występowaniu wilgoci w pomieszczeniach – mostek cieplny gdy w narożnikach, w kątach,

przy podłodze skrapla się woda – nadproża robimy z żelbetu – inne przewodzenie ciepła i
tworzy się skraplanie



niepożądaną infiltracją powietrza zewnętrznego – nie może byd dziur ani szpar



przedostawaniem się gryzoni



ograniczaniem nasłonecznienia i oświetlenia – budynki nie mogą byd zbyt blisko, nie może

byd zbyt małych okien

Ad. 5

Izolacje dźwiękowe pomiędzy poszczególnymi mieszkaniami. Odpowiednie kontrukcje

budynków chroniące od drgao z instalacji. Ekrany, specjalne fundamenty dla urządząo technicznych
będących w budynku.

Ad. 6

Ilośd energii niezbędna do ogrzania budynku – odpowiednie parametry cieplno –

wilgotnościowe musi byd jak najmniejsza. Muszą byd odpowiednio wydajne urządzenia grzewcza,
stosując odpowiednią izolację cieplną w przegrodach w ścianach budynku. Można stosowad
odpowiednie źródła odnawialne – np. panele, rekuperatory

Ad. 7

Musi byd dostęp do wody pitnej, do drogi publicznej oraz do światła dziennego.

6

OGÓLNE WIADOMOŚCI O BUDYNKACH:

Działka budowlana – wydzielona częśd terenu przeznaczona pod budowę.

Rodzaje budynków w zależności od ich przeznaczenia:

1. budynki mieszkalne
2. budynki niemieszkalne

Ad. 1.

Budynki mieszkalne mogą byd:



jednorodzinne do dwóch mieszkao



wielorodzinne od 3 w górę



w budowie zagrodowej – na wsi



zamieszkania zbiorowego:



a) przeznaczone do czasowego zamieszkiwania ludzi (domy studenckie, hotele, internaty,

zakłady karne)



b) przeznaczone do zamieszkania stałego ludzi – dom spokojnej starości, dom zakonny, domy

dziecka)



rekreacji indywidualnej – domy letniskowe

budynki niemieszkalne mogą byd:



budynki użyteczności publicznej – szkoły, żłobki, biurowce, urzędy, świątynie, sklepy



budynki gospodarcze – do niezawodowego wykonywania prac warsztatowych,

przechowywania narzędzi, opału

pomieszczenia w budynkach:

- mieszkalnych:

pomieszczenia zamieszkania zbiorowego - salony, pokoje, sypialnie,

pomieszczenia pomocnicze (kuchnia, łazienka, garderoba, schowki)

pomieszczenia techniczne – hydrofornie, pompownie,

pomieszczenia gospodarcze – służy do przechowywania odpadów stałych

- niemieszkalnych:

pomieszczenia przeznaczone na pobyt ludzi:

- stały pobyt – te same osoby przebywają >4h w ciągu doby

- czasowy pobyt ludzi – od 2 ÷ 4h

7

pomieszczenia nie przeznaczone na pobyt ludzi (te osoby przebywają w pomieszczeniu krócej

niż 2h/24h) – hodowla roślin, zwierząt (ale tam przebywanie w pomieszczeniu jest nieograniczony)

Nazwy części budynku:

Kondygnacja budynku –

Jeżeli h przynajmniej z jednej strony budynku jest > = 0,5h

s

to jest kondygnacją nadziemną. Do

kondygnacji nie wliczamy pomieszczeo, których wysokośd jest < 1,9m. nie wliczamy nadbudówek i
antresoli, nie wliczamy poddaszy nieużytkowych.

Piwnica – kondygnacja podziemna lub najniższa nadziemna, której poziom podłogi przynajmniej z
jednej strony budynku jest < poziomu terenu i znajdują się w niej pomieszczenia gospodarcze albo
techniczne – nie może byd mieszkalne, bądź użytkowe

Suterena – zawiera w sobie pomieszczenia użytkowe lub mieszkalne, ale przynajmniej z jednej strony
z oknami poziom podłogi w tym pomieszczeni h < 0,9m. mogą tam byd pomieszczenia użytkowe,
mieszkalne, użytkowe.

INNY PODZIAŁ BUDYNKÓW (ZE WZGLĘDU NA CZAS UŻYTKOWANIA):

1. budynki stałe – czas użytkowania od 20 – 50lat
2. budynki tymczasowe < 20lat
3. budynki monumentalne; żywotnośd > 100lat (obiekty inżynierskie, mosty)

podział ze względu usytuowania budynków względem siebie:



budynki bliźniacze



budynki wolnostojące



budynki szeregowe – nie muszą byd jednakowe, mają wspólne ściany



budowa atrialna („studnie”)

podział ze względu na wysokośd:



budynki niskie (N) wysokośd do 12m i <=4kondygnacje



budynki średnio wysokie (SW) do 9 kondygnacji



budynki wysokie (w) >9 kondygnacji i H<=55m



budynki wysokościowe > 55m

WYKŁAD 2

18.10.2011r

USYTUOWANIE BUDYNKU NA DZIAŁCE I TERENIE:

Przepisy te regulują miedzy innymi:

8



odległości zabudowy od pasów drogowych, trakcji kolejowych, lotnisk



strefy ochronne wód powierzchniowych i ujęd wody



od uciążliwych zakładów przemysłowych



odległości od cmentarzy (powyżej 50m od granicy cmentarza jeśli jest wodociąg. Jeśli nie ma

wodociągu, to ponad 150m; powyżej 500m cmentarz może byd usytuowany od cieku i
zbiornika wodnego)



muszą byd zachowane odległości od hodowli zwierząt futerkowych (wtedy, gdy stado jest

duże – takie które jest rozwojowe, czyli więcej niż 5 samic)



odległości od zbiorników na nieczystości ciekłe (jednorodzinny – 5m od okna; wielorodzinny –

15m)



odległości od nieczystości stałych



odległośd od linii wysokiego napięcia, od granicy działki lub drogi, od obiektu jądrowego, od

sieci wodociągowych, gazowych i energetycznych

SCHEMATY KONSTRUKCYJNE BUDYNKÓW:

Konstrukcje budynków:

Budynki jednorodzinne to konstrukcja ścianowa – elementami pionowymi, konstrukcyjnymi, to tzn.
ściany masywne – o możliwie jednorodnej strukturze i przenosi w sposób bezpieczny wszelkie
obciążenia poziome i pionowe i przekazują je na fundamenty

Budynki szkieletowe – elementami nośnymi są słupy, belki poziome oraz stropy.

Gmach główny to budynek ścianowy, wydział iś’a to budynek szkieletowy

Budynki płytowe – wielka płyta, elementami nośnymi są tarcze płyty, które w sposób odpowiednio
mocny łączy się ze sobą, zazwyczaj konstrukcja żel-betowa

Budynki ścianowe:

Konstrukcje tych budynków można w różny sposób rozwiązywad.ściany kośne – konstrukcyjne, ściany

Jednotraktowy budynek ze ścianami nośnymi podłużnymi

Dwutraktowy budynek ścianowy, ze ścianami nośnymi podłużnymi

Ze ścianami nośne niepoprzecznymi

Budynek konstrukcji mieszanej – ściany podłużne i poprzeczne są ścianami nośnymi,

Ogólne wiadomości o obciążeniach i konstrukcjach budynku:

1) ściany nośne budynku

2) słup

3) strop

9

4) konstrukcja dachu

5) ławy fundamentowe

Obciążenia działające na budynek:

Obciążenia pionowe:

Ciężary własne konstrukcji dachu, stropu, ścian (grawitacja) – wszystko jest kierowane do

grunty, czyli nie może grunt byd wypierany.

Obciążenia zmienne – śnieg, ściany działowe/ przestawne, meble

Obciążenia poziome – wiatr, parcie wody, parcie gruntu, siła wyporu (ciężąr musi byd o 10%

większy niż wypór)

Obciążenia wyjątkowe – trzęsienie ziemi, pożar, powódź

Charakter pracy startycznej budynków:

Obciążenia poziome, tylko zależne od wiatru (budynki wysokościowe)

Siła pozioma od wiatru

Schemat statyczny budynków ścianowych:

Może przekazad siłę na stropy, ale tylko wtedy, kiedy stropy są sztywne – stropy żel-betowe – jest
korzystnie, ponieważ h = 3m, nie jest to duża rozpiętośd.

Jeśli stropy są niesztywne, słabo związane ze ścianami, wtedy nie mogą przejąc tych obciążęo

l = 6m >> h, rozpiętośc płyty, która przejmuję siłę od wiatru

jeżeli stropy są niesztywne, obciążenia poziome od wiatru, ściany przekazują na ściany poprzeczne,
które są usytuowane w odległości l >> h. jest to niekorzystny charakter budynku

budynki szkieletowe:

ze ściany, obciążenie przekazywane jest na stropy (żelbetowe). Ściany osłonowe (pod oknami)
przenoszą obciążenia na słupy i stropy.

Jakie są budynki szkieletowe:

Budynki halowe bądź słupowe. Dźwigacz słupowy – jednokondygnacyjne – mało słupów – hala
jednonawowa

Budynek ścianowy o bardzo dużych wymiarach, bądź są różne wysokości w różnych częściach. –
należy pamiętad o DYLATACJI – podzielid, stworzyd specjalne szczeliny. Robi się je po to by
zmniejszych skutki takich zjawisk jak: Skórcz i pęcznienie związanymi ze zmianami temperatury bądź
wilgotności, nierównomierne osiadanie, drgania, itp.

10

Tworzy się aż od dachu, aż do fundamentu, najczęściej fundamentu nie przecinami, no chyba, że
mamy różny grunt.

Właściwości techniczne materiałów budowlanych:

To zespół cech decydujących o właściwym zastosowaniu danego materiału w konstrukcji. Do
właściwości technicznych zaliczamy:

1. właściwości fizyczne
2. właściwości mechaniczne
3. właściwości chemiczne

Ad. 1 właściwości fizyczne:



gęstośd materiału:

ρ

w

= m

s

/V [kg/m

3

]

ρ*g=γ

w

[kN/m

3

]

V – objętośd materiału bez porów

m

S

– masa materiału suchego



gęstośd objętościowa:

ρ

o

= m

s

/V

p

[kg/m

3

]

ρ

o

*g=γ

o

[kN/m

3

]

Vp – cała objętośd

Z tego wynika nam jaki Ejet ciężar materiału – np. ściana z cegły – jaki ma ciężar własny

dla materiałów sypkich – to gęstośd nasypowa dotyczy materiałów sypkich



ciężar nasypowy

ρ

N

= m

s

/V [kg/m

3

]

ciężar nasypowy piasku jest większy niż żwiru, bądź kruszywa – ma mniej przestrzeni pomiędzy
ziarnami.



szczelnośd i porowatośd – związane z gęstością objętościową

Porowatośd = (1-Szczelnośd)/100 %



nasiąkliwośd materiału – zdolnośd pochłaniania i utrzymywania wody – związane ze

szczelnością i porowatością, styropian – poliuretan – ma dużą porowatośd, ale nie chłonie
wody



wilgotnośd naturalna – zależy od wilgotności powietrza, kilka % w stosunku do masy

11



kapilarnośd – dotyczy materiałów kapilarno – porowatych – podciąganie wody wyżej. Każdy

budynek musi mied przeponę … – odcięcie, by nie podciągało wody



higroskopijnośd – pochłanianie wilgotnośd z powietrza – np. materiały gipsowe – reguluje

wilgotnośd powietrza w budynku



przesiąkliwośd / przepuszczalnośd materiału – bardzo ważne jeśli chodzi o izolację przeciw-

wodne; wiatro - izolacja; gazoszczelnośd materiału, wodoszczelnośd, paroszczelnośd



mrozoodpornośd – ważna jest w materiałach, które są przesiąkliwe, nasiąkliwe i są narażone

na działanie wilgoci, wody oraz na zamrażanie i rozmrażanie



przewodnośd cieplna – istotna dla materiałów izolacji cieplnych



pojemnośd cieplna – dla wszelkich urządzeo grzewczych, które np. kumulują ciepło.



Rozszerzalnośd cieplna – tworzywa sztuczne, stal, metale



Skórcz i pęcznienie – drewno i gips



Ogniotrwałośd – materiały, które zachowują trwałośd cech w określonym czasie, przy

określonej temperaturze – wytrzymują temperaturę > 1580

o

C



Materiał trudnotopliwy wytrzymuje 1350 ÷ 1580

o

C



Topliwe, łatwo topliwe < 1350

o

C



Materiały ognioodporne – przy określonej temperaturze, przy określonym czasie badamy

dane cechy



Palnośd – styropian



Materiały palne (drewno, wiele tworzyw sztucznych), trudno palne (materiały

poliwęglanowe, drewno specjalnie impregnowane, dowód osobisty) i niepalne (beton,
ceramika)

Właściwości mechaniczne – decydują czy materiał będzie miał odpowiednią nośnośd mechaniczną
materiałów budowlanych:



Wytrzymałośd na ściskanie

f

c

=F

c

/A MPa

określamy klasę betonu, cementu, zaprawy budowlanej, cegły ceramicznej, cementu



Wytrzymałośd na rozciąganie

f

t

=F

t

/A MPa stal budowlana ma 400MPa



Wytrzymałośd na zginanie

Fm = M

α

MAX

/W

W=b*h

2

/σ m

3

M

α

MAX

= p*l/4 kNm



Kruchośd

k= f

t

/ f

c

jeżeli < 1/8 to materiał kruchy – szkło, beton, cegła, kamieo naturalny



Twardośd – skala Moze’a 1 – talk, szkło – 7, 10 – diament

12



Udarnośd – ważne przy podporach mostowych. Most ma izbice, do odpierania kry lodowej,

przy różnych temperaturach : +20

o

C i -20

o

C



Ścieralnośd – dla elementów drogowych, podłogowych, by nie były zbyt ścieralne



Kawitacja – przy podciśnieniu, wirowanie turbin wodnych, szybki przepływ powietrza

Właściwości chemiczne:



Podatnośd materiałów budowlanych na korozję – czy materiał może byd wykorzystany w

danym środowisku.

Rodzaje korozji:

- korozja chemiczna – dotyczy materiałów niemetalowe – cegła, beton, kamieo naturalny

- korozja elektrochemiczna – materiały metaliczne

- korozja biologiczna – w zbiornikach na ropę naftową żyją bakterie

- korozja „mechaniczna” – w skutek działania mechanicznego – siła tarcia, wycinanie

WYKŁAD 3

08.11.2011

Korozja chemiczna – z materiałów niemetalicznych (beton, ceramika, kamienie naturalne, żelbet
zaprawowy. Występuje w momencie, gdy fundamenty stoją w wodach gruntowych.

1. Korozja ługująca

2. Korozja rozmiękczająca

3. Korozja rozsadzająca

Korozja rozmiękczająca – powstaje w skutek działania związków siarki, wchodzi w reakcje ze
spoiwem, które jest rozmiękczane. Żelbet traci wytrzymałośd materiałów.

Korozja rozsadzająca – w skutek reakcji chemicznych następuje pęcznienie minerałów, które w
pierwszym momencie są korzystne, bo uszczelniają strukturę betonu.

Jeżeli jest za dużo soli, powstają naprężenia wewnętrzne co powoduje rozsadzaie elementów
konstrukcyjnych (np. sól Kandlota) – dodatki do uszczelniania betonu – stace metra.

Wykład 4

22.11.2011r

Spoiwa gipsowe były już stosowane 2000lat p.n.e kamieo gipsowy (CaSO4*2H2O). jest już w temp.
200C wypalony.

13

Czas wiązania spoiwa gipsowego jest bardzo krótki, od kilkunastu do kilkudziesięciu minut.

Zastosowanie:



Gładzie gipsowe



W architekturze jako sztukateria jako plafony, listwy ozdobne

Zalety spoiw gipsowych:



Ekologicznośd w zastosowaniu i produkcji



Możliwośd uzyskania bardzo gładkich powierzchni



Szybkie wiązanie



Regulacja wilgotności wewnątrz pomieszczeo, ponieważ jest materiałem higroskopijnym



W wyrobów możemy mied jeszcze płyty gipsowo – kartonowe. (szare – pomieszczenia suche,

zielone – pomieszczenia wilgotne)



Specjalna obróbka termiczna, pozwala na zwiększenie odporności



jastrych – stosuje się pod powierzchnię posadzek, brak wodoodporności



Szybkie wiązanie

Spoiwa hydrauliczne:

Wiążą one i nabierają właściwych cech wytrzymałościowych zarówno w powietrzu jak i w wodzie.
Cementy romaoskie pozwalało na tworzenie wytworów wodo-trwałe. W 1824r opatentowano
cement portlandzki (po spojeniu przypominał kolorem szarym kamieo). Pierwsza cementownia
powstała pierwsza cementownia 2lata później.

Cement – wypalony i zmielony klinkier cementowy z dodatkiem kamienia gipsowego (~3%) oraz
środkami wodo trwałymi takimi jak krzemiany i glino-krzemiany. Mówiąz o wiązaniu cementu
mówimy o hydratacji cementu (hydrolizie cementu).

Cement dzielimy na dwie grupy:



Cement powszechnego użytku:

o CEM I – cement portlandzki (klinkierowy) - czysty
o CEM II – cement portlandzki z dodatkami - popioły
o CEM III – cement hutniczy może byd do 95% żużlu wielkopiecowego
o CEM IV – cement pucolanowy – czyli popiołowy
o CEM V – cement wieloskładnikowy



Cementy specjalne:

o CEM I
o CEM II
o *…+

 o obniżonym cieple hydratacji,
 o obniżonej zawartości alkanów
 o zwiększonej odporności na siarczany – stosowane w regionach gdzie jest

duży przemysł

14

CEM I 32,5 – liczba oznacza klasę cementu, czyli wytrzymałośd specjalnej zaprawy normowej
cementowej na ściskanie. 32,5 – minimalna wytrzymałośd na ściskanie normowych próbek
wykonanych z normowej zaprawy wynosi 32,5MPa. Inne klasy cementu: 42,5 oraz 52,5.

Zastosowanie:



do różnego rodzaju zapraw do tynków zewnętrznych, do tynków wilgotnych



do wykonywania betonów cementowych



różnego rodzaju zapraw cementowych i betonu



szerokie zastosowanie

WYROBY ZE SPOIW:

Beton (PN-EN 206-1): materiał powstały ze zmieszania cementu, kruszywa grubego i drobnego, wody
oraz ewentualnych domieszek i dodatków, który uzyskuje swoje właściwości w wyniku hydratacji
cementu

Mieszanka betonowa – całkowicie wymieszane składniki betonu, które są jeszcze w stanie
umożliwiającym zagęszczanie wybraną metodą

Beton stwardniały – beton będący w stanie stałym, który osiągnął pewien stopieo wytrzymałości

Trzy typy betonów:

1. beton projektowany – beton, którego wymagane właściwości i dodatkowe cechy podane są

producentowi odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu o wymaganych właściwościach i
dodatkowych cechach

2. beton recepturowy – beton, którego skład i składniki jakie powinny byd użyte są podane

producentowi odpowiedzialnemu za dostarczenie betonu o tak określonym składzie

3. normowy beton recepturowy – skład jego podany jest w normach

W celu ocenienia właściwości betonu, należy kreślid następujące klasy:

Klasy gęstości betonu:

1. beton zwykły: ≥ od 2000kg/m3 ≤ 2600kg/m3

2. beton lekki ≥ 800kg/m3 < 2000kg/m3

3. beton ciężki >2600kg/m3 – w reaktorach atomowych

Klasy wytrzymałościowe betonu:



C 50/60

15



dla betonu lekkiego CL

f

c,k,cyl

/f

c,k,cube

f

c,k

- wytrzymałośd charakterystyczna betonu na ściskanie; cyl – badana na próbkach cylindrycznych –

walcowych o średnicy 150 i wysokości 300

f

cube

– sześciany o wymiarze 150x150x150

Wytrzymałośd charakterystyczna betonu to wytrzymałośd, która wynosi 95% wszystkich oznaczeo
próbek

Klasy ekspozycji betonu – podstawowych jest 7 grup

Klasa konsystencji:

Od ciekłej (bardzo ciekłej) do konsystencji zwartej – dotyczy betonów cementowych towarowych.

Beton wyrabiany na placy budowy, nie jest podlega normom. Przywożony beton przez betoniarki,
jest już betonem podlegającym pod normę.

Beton komórkowy – nie należy do betonów powyżej – nazwa symboliczna. Jest to piano beton lub
gazobeton. Do masy zawierającej piasek, wodę i spoiwo cementowo – wapienne dodawany jest
środek piano- lub gazo- twórczy

Wyroby z zapraw i betonów:

Bloczki, cegły i pustaki – do wyrobu ścian,

Wyroby stropowe – belki żelbetowe, pustaki betonowe, wielkowymiarowe elementy
prefabrykowane – dźwigary dachowe, płyty stropowe, płyty ścienne, elementy brukowe – kostka
brukowa do utwardzania planów, dróg, chodników,

Elementy do zabezpieczania skarp, wykopów, przy drogach, kanałach żeglugowych,

Elementy do wykonywania fundamentów

Materiały izolacyjne:

Aby spełnid wszelkie wymagania dotyczące warunków użytkowania, ochrony środowiska, ochrony
przed działaniem środowiska w obiektach należy stosowad wszelkiego rodzaju izolację.

Rodzaje:



hydro-izolacje – przeciwwodne, przeciw wilgociowe i paro-izolacja

16



cieplne - gładka



dźwiękowe – chropowata



przeciwkorozyjne – połączenie w grupą pierwszą (hydroizolacyjne)

wykład 5

29 listopada 2011

Izolację powinny zapewniad:

1. komfortowe warunki użytkowania i środowisko zewnętrzne budynku (odpowiednie warunki

cieplno, wilgotnościowe)

2. trwałośd obiektu

3. oszczędnośd energii i ochrona środowiska

4. ochrona wód powierzchniowych i gruntowych

5. ochrona gruntu

6. nieprzenikanie środowiska wewnętrznego z obiektu i odwrotnie

w inżynierii środowiska występują obiekty, które wymagają nie tylko właściwego doboru

materiałów izolacyjnych, ale również odpowiedniego wykonania prac izolacyjnych. Obiekty te bardzo
często narażone są na działanie agresywnego środowiska, które może znajdowad się w gruncie,
wodach gruntowych, mediach wypełniających te obiekty (oczyszczalnie ścieków). Narażone są
również na cykliczne nasycanie i wysychanie powierzchniowe, zamrażanie i rozmnażanie.

Materiały do izolacji przeciwwilgociowych – przeciwwodnych (hydro-izolacja)



materiały bitumiczne – asfalty i smoły

smoły pochodzą z suchej destylacji drewna kamiennego bądź drzewnego. Początkowo wydziela się
gaz koksowniczy, koks i pozostałością jest smoła surowa. Należy poddad ją destylacji, wydzielają się
wtedy oleje ciężkie, lekkie, antracenowe. Pozostałością jest PAK – błyszcząca itd. Miesza się z
odpowiednią proporcją wcześniejszych olejów i wtedy otrzymujemy smołę preparowaną

lepszym materiałem są asfalty – to mieszanina węglowodorów wielocząsteczkowych. W zależności od
pochodzenia dzielimy je na dwie grupy:



naturalne



sztuczne

17

naturalne – powstały w wyniku procesów naturalnych, występują w postaci jezior asfaltowych, bądź
skał bitumicznych. Jest to doskonały materiał do zastosowania w budownictwie. Są stosowane jako
kruszywo w budownictwie.

sztuczne – wytworzone przez człowieka, powstają w wyniku rafinacji ropy naftowej. Jakośd asfaltu
zależy od jakości ropy. Dlatego wyróżniamy:



asfalty asfaltowe



asfalty pół-asfaltowe



asfalty parafinowe

w zależności od zastosowania w tej grupie mamy dwie grupy:



asfalty przemysłowe – dzielimy ze względu na temp. ich pięknienia. Im wyższa temp.

mięknienna, są lepsze



asfalty drogowe – dzielimy ze względu na ich stopieo penetracji. Im niższy stopieo penetracji

tym lepsze.

Wyroby hydroizolacyjne z asfaltu:



materiały rolowe - papy



emulsje



roztwory asfaltowe (masy rozpuszczalnikowe)



masy asfaltowe modyfikowane głównie żywicami syntetycznymi polimerami

materiały rolowe – stosowane jako wierzchnie warstwy pokryd dachów;

papa – osnowa przesycona bitumem oraz powłoki bitumiczne obustronne lub jednostronne z
różnymi posypkami.

Bitum – masy asfaltowe najczęściej modyfikowane

Osnowa – tektura papierowa, tkaniny techniczne z juty, lnu, tkaniny z włókna szklanego, tkaniny z
tworzyw sztucznych oraz folie z tworzyw sztucznych, folie metalowe (najczęściej aluminiowe, ale też
miedziane).

Papa wierzchniego krycia dachu

I warstwa to jest warstwa osłonowa, wykonana z selekcjonowanego, ceramizowanego łupku
chlorytowo – sericydowy (do 30latw w Polsce – wytrzymałośd) i tworzy posypkę kolorową. Osłania
warstwę następną przed czynnikami zewnętrznymi (promieniowanie słoneczne). Pasypka może byd
wykonana z piasku kwarcowego, talku.

18

II warstwa – warstwa wodoszczelna – bitumiczna. Chroni przed przenikaniem wody, wykonana z
wysoko wyselekcjonowanych asfaltów z komponentami polimerami bitumicznymi (elastomery,
plastomery). Stanowi medióm, które łączy warstwę wodoszczelną z warstwą nośną.

III warstwa nośna - wytrzymałościowa (osnowa). Musi byd odpowiednio wytrzymała w różnych
kierunkach, plastyczna, by przy rozciąganiu, zginaniu nie pękała.

IV warstwa kontaktowa – zapewnia przyczepnośd do podłoża lub do niżej leżących warstw papy.
Warstwa bitumiczna – klejąca

V warstwa adhezyjna – antyk lejąca, która uniemożliwia sklejania się papy podczas rolowania

EMULSJA – mieszanina substancji w wodzie, w której t substancja się nie rozpuszcza. Powstaje przez
mechaniczne zmieszanie asfaltu z wodą w obecności stabilizatorów (jest stabilna, kuleczki się nie
sklejają) i emulgatorów (asfalt rozbija się na drobne kuleczki).

W zależności od konsystencji mamy emulsje:



gruntujące (rzadkie)



powłokowe (niczym farba)



emulsje w postacji pasty, są to emulsje gęste.

Zastosowanie emulsji asfaltowych:

Gruntowanie podłoży, konserwacja pokryd dachowych, sklejanie warstw izolacji bitumicznych (pap),
można przyklejad płyty styropianowe (ale już nie roztworem). Można stosowad na wilgotne podłoża,
ponieważ sama jest na bazie wody.

ROZTOWRY ASFALTOWE – rozpuszczalnikowe masy asfaltowe – asfalt + rozpuszczalniki organiczne
oraz różnego rodzaju wypełniacze (mineralne lub kompozyt żywiczny – elastomer, plastomer itd.)

Rodzaje rozpuszczalnikowych roztworów jest taki sam jak emulsji (gruntujące, powłokowe i pasty).

ZASADY WYKNYWANIA HYDROIZOLACJI BITUMICZNYCH

Charakterystyka izolacji:



izolacje lekkie – powłoki gruntujące – chronią obiekty przed wilgocią



izolacje średnie – powłoka gruntująca + dwie warstwy papy sklejone lepikiem – izolacja

średnia – chronią obiekty bezpośrednio przed wodą przesiąkająca (pokrycia dachowe)



izolacje ciężkie – przeciwwodne – powłoka gruntująca + 3x papa (więcej też może) –

chronią obiekty przed podciśnieniem (parcie) – zaliczymy tu również izolację z folii i

tworzyw sztucznych, cienkich blach metalowych, z betonów lub wypraw wodoszczelnych

19

izolacji bitumicznych nie można stosowad, gdy są narażone na kontakt z rozpuszczalnikami

organicznymi, olejami, smarami.

Warunki, jakie musi spełnid izolacja bitumiczna:



dobra przyczepnośd do podłoża



odpornośd na określone temperatury (niskie temp. nie kruszą się, w wysokich nie spływają) –

nowoczesne izolacje bitumiczne mogą byd stosowane od -35 do + 100



muszą byd elastyczne (podatne na ruchy, drgania i pęknięcia budowli)



odpowiednio wytrzymały



odporne na przewidywane wpływy chemiczne (jeśli nie należy zastosowad powłoki chroniące,

np. antykorozyjne)

PODŁOŻA POD IZOLACJE:



równe



suche



czyste



niezbyt gładkie



musi mied odpowiednią wytrzymałośd



jeżeli w podłoża są pęknięcie >2mm należy zaszpachlowad, w celu wypełniania rys



podłoża na starych obiektach – nie można uzyskad powyższych cech podłoża – stosowane są

podłoża specjalne w postaci – wyprawy z zaprawy cementowej; warstwa o odpowiedniej

grubości z pasty asfaltowej; płyty betonowe lub żelbetowe; stosuje się płyty stalowe nawet

izolacje z folii i tworzyw sztucznych)

zalety:



większa wodoszczelnośd (jedna warstwa folii przynajmniej 1,5mm)



większa odpornośd na temperatury



dużo większa wytrzymałośd na rozciąganie



znacznie większa elastycznośd, odporna na wiele czynników atmosferycznych

(rozpuszczalniki)



można układad na wilgotne podłoża i przy niskiej temperaturze.



Szybkie tempo wykonania

Wady:



cena

20

Izolacje z betonu wodoszczelnego

Stacje metra wykonane są z izolacji papa + wełna mineralna 4 warstwy

Nowoczesne hydroizolacje mineralne:

Wykonane na bazie cementu. Wyróżniamy:



grupa sztywna



grupa elastyczna

powłoki sztywne – powłoki jedno lub dwu składnikowe, miesza z wodą i nakłada. Powstaje warstwa,

która tworzy przeponę wodoszczelną. Można stosowad tylko na pewne elementy konstrukcyjne,

które nie będą ękały

powłoki elastyczne – ma pewne właściwości elastycznośc, gdy powstaje pęknięcie obiektu (nie może

byd większe niż 0,5mm)

Panele i maty bentonitowe

Bentonit – silnie pęczniejąca skała ilasta, posiadająca właściwości tiksotropowe (tiksotropia –

substancja może przechodzid nieskooczenie razy z zolu w żel i z żelu w zol – stosowane pod

wysypiska, dawana jest mata bentonitowa – gdy folia na składowisku zstaje przerwana, to przyjmuje

ształy żelowy).

Przyczyny zawilgoceo budynków:

- co powodują:

Zbytnie zawilgocenie budynku mogą uszkadzad, ściany, powodowad odpadanie tynków,

uszkadzad elementy stropowe, fundameny itp.



Zbyt wczesne wykooczenie i mieszkane (niedogrzewane)



Kondensacja wilgoci na mostkach termicznych



Źle wykonane hydro-izolacje i przesiąkanie wilgoci z gruntu



Nasiąkanie ścian na skutek opadów atmosferycznych (tynki porowate – szybko nasiaka i

szybko wysycha)



Wadliwie wykonana instalacja – urządzenia odprowadzające wodę (rynny, rury spustowe,

instalacje grzewcze również)



Woda rozbryzgowa (z jezdni, czy rowów blisko domów – ma duży stopieo agresywności

chemicznej

21

Charakterystyczne przykłady izolacji budynków:

W każdym budynku niezbędna jest izolacja wodoszczelna, pozioma, ułożona powyżej 15cm nad

powierzchnią terenu i poniżej stropu pierwszej kondygnacji lub podłogi przyziemia.

Przykład izolacji w budynkach niepodpiwniczonych:

Rys1

Izolacja budynku podpiwniczonego przy wodzie gruntowej poniżej poziomu posadowienia (poniżej

fundamentów)

Rys 2

1)Gdy ściana jest wilgotna (izolacja powyżej poziomu terenu >=15cm i poniżej

2) ściany suche , wilgotna podłoga (1) + 2)

3) chcemy mied suchą piwnicę izolacja 3) pod podłogą by odcięła podciąganie kapilarne wszystkie

izolacje muszę byd ze sobą połączone