background image

Cechy materiałów 
budowlanych

Materiały źródłowe:

Szymański E.: Materiały budowlane. WSiP, Warszawa 2003

 

background image

MATERIAŁY BUDOWLANE - 

właściwości

CECHY TECHNICZNE materiałów

 

to cechy, 

które decydują o ich zastosowaniu. 

CECHY FIZYCZNE: 

gęstość, gęstość 

pozorna, szczelność, porowatość, 
wilgotność, nasiąkliwość, przesiąkliwość, 
przepuszczalność pary wodnej, kapilarność, 
higroskopijność, przewodność cieplna, 
pojemność cieplna, ogniotrwałość, reakcja 
na ogień, rozszerzalność cieplna, 
radioaktywność naturalna. 

  

background image

MATERIAŁY BUDOWLANE - 

właściwości

CECHY MECHANICZNE: 

wytrzymałość (na 

ściskanie, rozciąganie i zginanie), 
odporność na zamrażanie, twardość, 
sprężystość, kruchość, ścieralność,

CECHY CHEMICZNE: 

właściwości 

chemiczne zależą od składu chemicznego 
podawanego jako: 

PIERWIASTKOWY

 (np. Ca, 

O, Si, Al., Fe), 

TLENKOWY

 (np.. CaO, MgO, 

SiO2), 

MINERALNY

 (3CaSiO2, 3CaO SiO2)

background image

materiały budowlane

 - 

CECHY 

FIZYCZNE

 

Gęstość-

 masa jednostki objętości 

materiału bez porów, g/cm

3

Gęstość pozorna (objętościowa)- 

masa 

jednostki objętości wysuszonego 

materiału wraz z porami, g/cm

3

Szczelność- 

stosunek gęstości pozornej do 

gęstości

Porowatość- 

oznacza jaką część całkowitej 

objętości stanowi objętość porów.

 

Wilgotność- 

stosunek masy wody zawartej 

w materiale do jego masy w stanie 

suchym

a

o

V

m

n

p

V

m

%

100

p

o

S

%

100

)

1

(

S

p

%

100

s

s

w

m

m

m

w

background image

materiały budowlane

 - 

CECHY 

FIZYCZNE

Nasiąkliwość wagowa-

  stosunek masy 

wody wchłoniętej przez materiał 
do jego masy w stanie suchym

Nasiąkliwość objętościowa- 

stosunek 

masy wody wchłoniętej przez materiał 
do jego objętości w stanie suchym

Przesiąkliwość–

 podatność materiału na 

przepuszczanie wody pod ciśnieniem 
(np. w budowlach hydrotechnicznych)

%

100

m

m

m

n

w

w

p

w

o

w

o

n

n

V

m

m

n

lub

%

100

background image

materiały budowlane

 - 

CECHY 

FIZYCZNE

Przewodność cieplna-

  zdolność materiału do 

przewodzenia strumienia cieplnego powstającego wskutek 

różnicy temperatury na jego powierzchniach. 
Współczynnik (

λ

) równy ilości ciepła przepływającego w 

czasie 1h przez jednorodną warstwę materiału jeżeli 

różnica temperatury po obu stronach warstwy grubości 

1m wynosi 1 

o

C . Jednostka: 

W/(m·

o

C)

Rozszerzalność cieplna- 

właściwość wyrażająca się 

zmianą wymiarów pod wpływem wzrostu temperatury.

 

Współczynnik rozszerzalności liniowej 

α=Δl/(l Δt) 

[1/

o

C]

Współczynnik rozszerzalności objętościowej  przyjmuje się 

β≈3α [1/

o

C]

Przepuszczalność pary wodnej-

 współczynnik 

(δ)

 

wyrażający ilość pary w gramach, jaką przepuszcza 

materiał o powierzchni 1m

2

 i grubości 1m w czasie 1h. 

background image

Współczynnik

 

λ  rożnych matriałow

RODZAJ MATERIAŁU

Współczynnik

 λ

 

materiału 

suchego, 

W/(m·

o

C)

Styropian
Płyty pilśniowe porowate
Drewno sosnowe
Beton komórkowy
Mur z cegły pełnej
Szkło okienne
Beton zwykły
Granit
Stal budowlana

0,037÷0,045
0,058÷0,069
0,163÷0,300
0,140÷0,275

0,756

0,95÷1,05
1,22÷1,50
3,20÷3,50

58,00

background image

materiały budowlane

 - 

CECHY 

FIZYCZNE

Parametry stanu 

skupienia 

wody. A- punkt potrójny

background image

materiały budowlane

 - 

CECHY 

FIZYCZNE

Zależność współczynnika przewodzenia ciepła 

od zmian wilgotności materiału

background image

materiały budowlane

 - 

CECHY 

FIZYCZNE

Zależność współczynnika przewodzenia ciepła 

od gęstości pozornej suchych materiałów mineralnych

background image

CECHY FIZYCZNE

 – pojemność 

cieplna 

Pojemność cieplna

 jest to zdolność materiału 

do kumulowania ciepła podczas ogrzewania. 

Ilość ciepła 

Q

 potrzebną do ogrzania materiału o 

temperaturze 

t

1

 do temperatury 

t

2

 można 

określić wzorem:

Q = c

p

(t

2

 – t

1

)m ,

kJ

w którym:

c

p

  — ciepło właściwe materiału próbki,  kJ/kg °C 

t

1

 

  — temperatura początkowa materiału, °C ,

t

2

    

— temperatura przy końcu ogrzewania, °C ,

m

  — masa próbki, kg.

background image

CECHY FIZYCZNE

 – pojemność 

cieplna 

Ciepło właściwe c

p

 

(współczynnik pojemności cieplnej)

 

niektórych 

ciał

woda 

4,187 

kJ/(kg 

 °C),

 

drewno   2,4 ÷ 2,7  kJ/(kg 

 °C), 

powietrze 1,0  kJ/(kg 

 ° C) , 

ceramika, beton, zaprawa, 

materiały kamienne  0,75 ÷ 0,92 

kJ/(kg 

 °C) . 

Metale charakteryzują się małym współczynnikiem c

p

 , 

stopy aluminium 

0,92 

kJ/(kg 

 °C) ,

stal  0,46  kJ/(kg 

 °C) ,

ołów 

0,13  kJ/(kg 

 °C) .

Z powyższych przykładów wynika, że największą pojemność 
cieplną ma woda i dlatego należy do materiałów najbardziej 
przydatnych do magazynowania ciepła.

background image

materiały budowlane

 - 

CECHY 

MECHANICZNE

Wytrzymałość na ściskanie- 

największe naprężenie, jakie 
wytrzymuje próbka podczas 
ściskania.

 

Wytrzymałość na 
rozciąganie- 

największe 

naprężenie, jakie wytrzymuje 
próbka podczas rozciągania.

]

[MPa

A

F

R

n

c

]

[MPa

A

F

R

r

r

background image

materiały budowlane

 - 

CECHY 

MECHANICZNE

Wytrzymałość na zginanie- 

naprężenie, określane 

przez stosunek niszczącego momentu zginającego do 
wskaźnika wytrzymałości przekroju elementu zginanego

]

[MPa

W

M

R

z

background image

Momenty bezwładności i wskaźniki 

wytrzymałości figur geometrycznych względem 

gł osi bezwładności

 

background image

materiały budowlane

 - 

CECHY 

MECHANICZNE

Twardość- 

odporność danego 

materiału na wciskanie weń 
innego ciała o większej twardości 
(metoda Brinella- kulka stalowa, 
Rockwella - stożek diamentowy, 
Skala Mohsa - Talk=1 
Diament=10)

Sprężystość

- zdolność materiału 

do przyjmowania pierwotnej 
postaci po usunięciu siły 
zmieniającej kształt próbki. 

E- współczynnik sprężystości 
[MPa]

l

l

A

F

E

n

background image

materiały budowlane

 - 

CECHY 

MECHANICZNE

Kruchość (k)-

 stosunek wytrzymałości na rozciąganie do 

wytrzymałości na zginanie 

k= R

/ R

c

Ścieralność (s)- 

podatność materiału na 

ścieranie tj. stosunek straty masy próbki (w 
gramach) po 440 obrotach tarczy Böhmego do 
powierzchni próbki i jej gęstości pozornej

       s = m/(A·ρ)

 


Document Outline