TECHNOLOGIE MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH · materiałów zwykle zaczyna się w dolnej rozciąganej...

TECHNOLOGIE MATERIAW BUDOWLANYCHBUDOWLANYCH

dr in. Anna Zieliska-JurekKatedra Technologii Chemicznejpok. 026 Ch.A., tel. 58 347 29 37e-mail: [email protected]

Program zaj:

Strona domowa Katedry Technologii Chemicznej:

www.technologia.gda.pl (-> zakadka dydaktyka)

Warunki zaliczenia seminarium

Prace domowe: 40 punktw Aktywno na zajciach: 60 punktw Przygotowanie do zaj: 100 punktw

SUMA 200 punktwSUMA 200 punktw

Zaliczenie: >120 punktw (60%)

Obecno na zajciach seminaryjnych jest obowizkowa!!!

Waciwoci techniczne materiaw i wyrobw budowlanych

Waciwoci fizyczne:

gsto

Waciwoci chemiczne:

twardnienie zaprawy

Waciwoci mechaniczne:

wytrzymao na ciskanie gsto szczelno porowato wilgotno nasikliwo higroskopijno przewodno cieplna ogniotrwao rozszerzalno cieplna pcznienie kurczliwo

twardnienie zaprawy korozja materiaw reaktywno np. wapna proces wizania spoiw odporno na siarczany toksyczno radioaktywno

wytrzymao na ciskanie wytrzymao na rozciganie wytrzymao na zginanie twardo sprysto plastyczno cieralno krucho pezanie odporno na uderzenia cigliwo

Waciwoci fizyczne

1. gsto jest to stosunek masy materiau do jego objtoci bezporw

gsto objtociowa jest to masa jednostki objtoci materiau wrazz zawartymi w niej porami (w stanie naturalnym)

gdzie: m masa suchej prbki materiau, kg

Vo objto prbki materiau wraz z porami (w stanie naturalnym), m

Warto gstoci objtociowej zaley od struktury materiau.

Szko, stal i bitumy maj te wartoci rwne. Gsto objtociowa

materiaw budowlanych zawiera si w granicach od 20 kg/m3 dla

niektrych materiaw izolacyjnych do 7850 kg/m3 dla stali.

Wartoci gstoci i gstoci objtociowej niektrych materiaw budowlanych

Znajomo gstoci pozornej (objtociowej) pozwala orientacyjnie

oceni przydatno materiaw do poszczeglnych elementw budowli.

Daje to moliwo przyblionego okrelenia innych waciwoci materiau,

jak wytrzymaoci, przewodnoci cieplnej.

Wg Budownictwo oglne materiay i wyroby budowlane tom 1, Arkady, Warszawa 2005 r.

(mw)

Waciwoci fizyczne

gsto nasypowa masa jednostki objtoci materiau

sypkiego w stanie lunym

Do oznaczania jej stosuje si objtociomierze o rnej

pojemnoci naczy pomiarowych (najczciej cylindrwpojemnoci naczy pomiarowych (najczciej cylindrw

metalowych), zalenie od rodzaju kruszywa. Warunki

techniczne oznaczania gstoci nasypowej okrela norma PN-

EN 1097-3:1998.

Badanie cech fizycznych materiaw i wyrobw budowlanych

GSTO {grecka litera ro}Oznaczenie gstoci mona wykona zalenie od stopniawymaganej dokadnoci: w piknometrze (pomiar dokadnywg PN-EN 1097-7:2001) lub w objtociomierzuLe Chateliera (pomiar przybliony)

1. Badanie polega na umieszczeniu prbki proszku w dokadniewysuszonym i zwaonym piknometrze, ktrym jest kolba miarowawysuszonym i zwaonym piknometrze, ktrym jest kolba miarowao znanej objtoci np.: 10, 25 lub 50 cm3.

2. Do piknometru wprowadza si proszek np. do 2/3 objtocii way, a nastpnie woln objto napenia ciecz, zwilajcproszek i jednoczenie chemicznie obojtn w stosunku do niego.

3. Piknometr z proszkiem i ciecz ponownie way si, lub okrela siilo cieczy wypartej przez proszek.

4. Z wynikw waenia ustala si mas proszku w piknometrze izajmowan przez proszek objto ( do oblicze konieczna jestznajomo gstoci cieczy). Dzielc jedno przez drugie (masprzez objto) wyznacza si gsto piknometryczn.

PIKNOMETR

Przebieg oznaczania (badania) gstoci w aparacie Le Chateliera

1. Odupywanie, zbieranie kawakw (okruchy) materiau, ok. 500 g;

2. Rozcieranie na proszek i przesiewanie przez sito tkane (0,5 mm);

3. wymieszanie i kwartowanie (wiartowanie) do ok. 130 g proszku;

4. Ponowne rozdrobnienie tak, aby cao przesza przez sito 0,08 mm;

5. suszenie w parownicy w temp. 105 110 oC do staej masy;

6. Ostygnity proszek jest waony i wsypywany do aparatu

Le Chateliera napenionego benzenem lub spirytusem skaonym;

24 cm3

Le Chateliera napenionego benzenem lub spirytusem skaonym;

7. Ciecz przed wsypaniem proszku powinna siga poziomu zerowego;

8. Proszek wsypujemy tak dugo, a ciecz osignie poziom 20 cm3;

9. Pozosta cz proszku way si i z rnicy mas okrela si ilo

proszku wsypanego do objtociomierza;

10. Ze stosunku masy wsypanego proszku do jego objtoci absolutnej

wyznacza si warto gstoci;

11. Wykonywane s dwa badania, za wynikiem badania jest rednia

arytmetyczna z dwch oznacze;

12. Rnica midzy wynikami dwch oznacze nie moe przekracza

0,02 g/cm3.

250

0 cm3

20 cm3

objtociomierzLe Chateliera

Waciwoci fizyczne

2. Szczelno - okrela, jak cz cakowitej objtocibadanego materiau zajmuje masa materiau bez porw.

Wyraa si j wzorem:

gdzie: o gsto objtociowa [kg/m3], gsto [kg/m3]

2. Porowato jest to liczba okrelajca zawarto wolnychprzestrzeni (porw) w jednostce objtoci materiau

Waciwoci fizyczne

Porowato i szczelno materiaw maj due znaczenie,decyduj bowiem o takich cechach jak: wytrzymao,

mrozoodporno, waciwoci izolacyjne, cieplne,

dwikochonne. Porowato materiaw budowlanych zawiera

si w granicach od 0% (szko, bitumy, metale) do 95% (wena

mineralna, pianka poliuretanowa itp.)mineralna, pianka poliuretanowa itp.)

Filtry porowate do oczyszczania wody

Silna porowato powoduje du chonno wody materiaw

budowlanych takich jak: cega zwyka, wapienno-piaskowa.

Pyta pilniowa porowata lekka

Waciwoci fizyczne

3. Wilgotno - zawarto wody w materiale (w danej chwili), okrela si j wzorem:

gdzie:

mw masa prbki materiau w stanie wilgotnym (w danej chwili)[kg],[kg],

ms masa prbki materiau w stanie suchym (kiedy kolejne waeniaw odstpach dobowych nie wykazuj rnic wysuszonej do staejmasy) [kg]

Temperatura suszenia wikszoci materiaw wynosi 100-150C,wyrobw gipsowych 70C, a niektrych tworzyw sztucznychtermoplastycznych poniej 50C. Wilgotno ma ogromny wpyw naprzewodno ciepln materiau, ktra znacznie wzrasta w miarwzrostu wilgotnoci.

Waciwoci fizyczne

4. Nasikliwo - zdolno pochaniania wody przez materia przy cinieniuatmosferycznym.

nasikliwo wagowa (masowa) - jest to stosunek masy wchonitej wodydo masy prbki materiau suchego

gdzie: m masa prbki materiau w stanie nasycenia wod, kg,gdzie: mn masa prbki materiau w stanie nasycenia wod, kg,

ms masa prbki materiau w stanie suchym, kg.

nasikliwo objtociowa - jest to stosunek masy wchonitej wody doobjtoci prbki materiau suchego

V objto prbki materiau suchego, m,

Waciwoci fizyczne - nasikliwo

Sposb nasycenia materiau wod zaley przede wszystkim od rodzajumateriau i typu porw.

Dla materiaw drobnoporowatych, takich jak np. materiay kamienne(skay magmowe) i wyroby ceramiczne, nasycenie odbywa si przez

stopniowe zanurzenie w wodzie, tak aby nie zamkn powietrza w porach

materiau.materiau.

Nasikliwo materiaw budowlanych waha si od 0 % masy (szko,metale) do powyej 200 % masy (drewno lub niektre materiay porowate).

Nasycone wod materiay maj mniejsz wytrzymao na ciskanie niprbki suche, wiksz gsto objtociow, a niektre zwikszaj rwnieobjto (np. drewno).

Waciwoci fizyczne

5. Higroskopijno zdolno materiau do szybkiego wchaniania parywodnej z otaczajcego go powietrza

Najbardziej higroskopijny materia chlorek wapnia CaCl2

Najmniej higroskopijny materia wyroby ceramiczne

6. Mrozoodporno odporno materiau na dziaanie niskichtemperatur (podczas wielokrotnego zamraania i odmraania materiau)

Pomiar mrozoodpornoci:Pomiar mrozoodpornoci:

Prbki materiaw budowlanych nasyca si wod przez okres nie krtszy ni24 godziny, po czym zamraa przez 4 godziny.

W zalenoci od badanego materiau temperatura zamraania waha si wprzedziale od -25C do -15C.

Nastpnie prbki wkada si do wody na okres 2-4 godzin celem rozmroenia.Proces zamroenia i rozmroenia stanowi jeden cykl badawczy. Takich cyklinaley przy ocenie odpornoci mrozowej materiau budowlanego wykonakadorazowo od 20 w przypadku betonu, cegy ceramicznej, do 50 wprzypadku pytek kamionkowych elewacyjnych.

Waciwoci fizyczne

7. Przewodno cieplna zdolno materiau do przekazywania ciepaz jednej jego powierzchni do drugiej w wyniku rnicy temperatur tychpowierzchni.

Okrela j wspczynnik przewodzenia ciepa , ktry jest iloci ciepaprzechodzc przez powierzchni 1m2 materiau gruboci 1m w cigu 1przechodzc przez powierzchni 1m materiau gruboci 1m w cigu 1godziny, przy rnicy temperatur 1K. Zaley od zawartoci porw iwilgotnoci materiau

Badanie i okrelanie wspczynnika przewodzenia ciepa materiau jestwykonywane zgodnie z normami: PN ISO 8301 i PN ISO 8302 Izolacjacieplna - Okrelanie oporu cieplnego i waciwoci z nim zwizanych w

stanie ustalonym Aparat pytowy z osonit pyt grzejn oraz PN ISO10456 Okrelanie deklarowanych i obliczeniowych wartoci cieplnych.

Wspczynnik przewodzenia ciepa materiaw izolacji

termicznej np. styropian

Warto wspczynnika zaley od gstoci Warto wspczynnika zaley od temperatury

Wspczynnik przewodzenia ciepa materiau budowlanego:

Skd mona wzi warto ? z tablic

pomiarowy (pomiar w aparacie pytowym)

deklarowany przez producenta, zgodnie z PN EN 10456 : 2008, deklarowany przez producenta, zgodnie z PN EN 10456 : 2008,

(Warto oczekiwana, kwantyl 90% i poziom ufnoci 90 %)

obliczeniowy, zgodnie z PN EN 10456 : 2008 (konwersja z uwagi na

temperatur wilgotno, starzenie materiau)

Zasadniczy wpyw na przewodno ciepln materiau ma jego

porowato.

Oprcz porowatoci i gstoci, wpyw na przewodno cieplnmateriau ma jego wilgotno. Wraz ze wzrostem wilgotnoci

szybko wzrasta przewodzenie ciepa.

W praktyce budowlanej przy okrelaniu waciwoci W praktyce budowlanej przy okrelaniu waciwociizolacyjnych przegrd naley wic uwzgldnia rzeczywisty

stan wilgotnociowy materiaw oraz temperatury

Waciwoci fizyczne

8. Rozszerzalno cieplna waciwo materiau wyraajcasi zmian wymiarw pod wpywem wzrostu temperatury

9. Toksyczno zdolno wydzielania przez materiayszkodliwych gazw, oparw i dymw w podwyszonej

temperaturzetemperaturze

10. Pojemno cieplna zdolno do pochanianiai kumulowania ciepa przez materia w czasie jego

ogrzewania. Miar jej jest ilo ciepa potrzebna do ogrzania

1m3 materiau o 1K.

Z wyznaczenia pojemnoci cieplnej materiaw korzysta si w

celu okrelenia wytrzymaoci cieplnej cian i dachw.

Wyznaczanie pojemnoci cieplnej materiaw budowlanych

W celu zbadania, jak emitowana jest nagromadzona energia cieplna w czasie stygnicia rnych materiaw wykorzystywanych w budownictwie, wykonano

pewien eksperyment.

Przygotowano dziesi prbek o wymiarach 4 x 4 x 16 cm ( 0,2 cm) z rnych materiaw budowlanych: stal, beton komrkowy, cega wapienno-piaskowa, cega

ceramiczna, cega szamotowa, cztery betony z kruszywem wirowym (na cemencie

portlandzkim i na cemencie glinowym) oraz betony z kruszywem z odpadw

ceramiki sanitarnej (na cemencie portlandzkim i na cemencie glinowym), a take

granit. granit.

Prbki w wikszoci przygotowano przez wycicie z gotowych elementw budowlanych (bloczki, cegy, kostki brukowe). Prbki betonowe

zaformowano w formach stalowych.

Prbki umieszczono w suszarce laboratoryjnej, ustawiajc jej maksymaln temperatur pracy 230C.

Temperatur na powierzchni kolejnych prbek badano przy uyciu

termometru elektronicznego przez przyoenie czujnika do powierzchni

prbki w poowie jej dugoci.

Wyznaczanie pojemnoci cieplnej materiaw budowlanych

Prbki pomimo jednakowych rozmiarw oraz pozostawania w jednakowych

warunkach cieplnych po wyjciu z suszarki miay rne temperatury.

Najwysz temperatur wykazywaa prbka ze stali (122,2C), natomiast

najnisz - prbka z betonu komrkowego (76,8C).

Waciwoci mechaniczne

1. Wytrzymao na ciskanie najwiksze naprenie, jakie wytrzymujeprbka badanego materiau podczas ciskania do momentu jej skruszeniaokrelana jest wzorem:

gdzie: Fn sia ciskajca (niszczca) prbk, [N],

A przekrj poprzeczny prbki ciskanej, prostopady do kierunku dziaaniasiy, [m2] Uwaga: 1 MN/m2 = 1 MPa

Badanie wytrzymaoci na ciskanie polega na przyoeniu obcienia, ktrego Badanie wytrzymaoci na ciskanie polega na przyoeniu obcienia, ktregokonsekwencj jest przyblienie czstek ciaa do siebie.

Warto liczbowa tej wytrzymaoci stanowi iloraz siy ciskajcej, ktraspowodowaa zniszczenie struktury materiau i powierzchni, na ktr dziaa siaciskajca.

Prbki do badania wytrzymaoci na ciskanie maj ksztat szecianw,prostopadocianw lub walcw.

Warto wytrzymaoci na ciskanie materiaw budowlanych waha si wszerokich granicach: od 0,5 MPa dla pyt torfowych, do 1000 MPa (1GPa) iwicej dla wysokogatunkowej stali.

2. Wytrzymao na rozciganie najwiksze naprenie, jakiewytrzymuje prbka badanego materiau podczas rozcigania

Badanie wytrzymaoci materiaw na rozciganie polega na przyoeniusiy, ktrej konsekwencj jest oddalanie czstek ciaa od siebie.

Warto liczbowa wytrzymaoci na rozciganie stanowi iloraz siyrozcigajcej powodujcej rozerwanie materiau i powierzchni przekrojupoprzecznego, na ktr dziaa sia.

gdzie: Fr sia rozcigajca (zrywajca), [N]

A przekrj poprzeczny prbki rozcigajcej, prostopady dokierunku dziaania siy, [m2].

Badane prbki maj rny (specjalny) ksztat, zaleny od rodzaju materiau,np. stal budowlana prty; drewno wioseka; zaczyny i zaprawy semki owymiarach 22,5 x 22,5 x 78,0 mm (PN-85/B-04500). Taki ksztat prbekzapewnia rozerwanie prbki w miejscu o najmniejszym, dokadniemierzalnym przekroju.

Warto wytrzymaoci na ciskanie i rozciganie niektrych materiaw budowlanych

3. Wytrzymao na zginanie naprenie jakie wytrzymuje prbka badanego materiau podczas zginania do momentu jej zamania

Warto liczbowa wytrzymaoci na zginanie stanowi iloraz niszczcego momentu zginajcego do wskanika wytrzymaoci przekroju elementu zginanego.

M moment zginajcy, [Nm],

W wskanik wytrzymaoci, [m3]W wskanik wytrzymaoci, [m3]

Moment zginajcy wyznacza si w zalenoci od sposobu obcienia belki.

Jeli sia (skupiona) niszczca dziaa w rodku rozpitoci (belki) badanej prbki midzy dwoma podporami, moment zginajcy M wynosi:

w ktrym: F sia niszczca, [N], l rozpito prbki midzy podporami, [m].

Wytrzymao na zginanie

Jeli natomiast na belk (badan prbk) dziaa obcienie cige o wartoci q [N/m] to warto momentu zginajcego wyznacza si wzorem:

gdzie: q obcienie cige prbki materiau, [N/m], l rozpito belki

midzy podporami, [m].midzy podporami, [m].

W wypadku beleczki o przekroju prostoktnym, wskanik wytrzymaoci Woblicza si wg wzoru:

w ktrym: b szeroko beleczki, [cm], (m); h wysoko beleczki,

[cm], (m).

Wytrzymao na zginanie

Przy oznaczaniu wytrzymaoci na zginanie zniszczeniemateriaw zwykle zaczyna si w dolnej rozciganej strefie.

Jest to wynikiem tego, e w wikszoci materiaw (poza stal

i drewnem) wytrzymao na ciskanie jest wiksza ni

wytrzymao na rozciganie.wytrzymao na rozciganie.

Dua wytrzymao na zginanie charakteryzuje materiay owysokiej wytrzymaoci zarwno na ciskanie, jak i na

rozciganie. Do tej grupy nale: drewno, stal, aluminium.

Dlatego dobrze pracuj w konstrukcjach belki z tego rodzaju

materiau.


4. Twardo odporno materiau na odksztacenie trwae, wywoanewciskaniem w jego powierzchni innego materiau o wikszej

twardoci. Im wiksza jest twardo, tym materia jest trudniejszy w

obrbce, a take odporniejszy na zarysowania powierzchni i zuycie

pod wpywem dziaa mechanicznych.

5. Sprysto zdolno materiau do przyjmowania pierwotnej5. Sprysto zdolno materiau do przyjmowania pierwotnejpostaci po usuniciu siy, ktra spowodowaa zmian jego ksztatu

6. Plastyczno zdolno materiau do zachowania odksztacetrwaych, wywoanych przyoeniem si zewntrznych mimo usunicia

tych obcie

7. Krucho stosunek wytrzymaoci na rozciganie do wytrzymaocina ciskanie


8. cieralno podatno materiau do zmniejszeniaobjtoci lub masy pod wpywem dziaania sicierajcych

9. Pezanie wzrost odksztace plastycznych materiaubez zmiany wartoci dziaajcej siy zewntrznej, mabez zmiany wartoci dziaajcej siy zewntrznej, maduy wpyw na wytrzymao materiaw

10. Cigliwo zdolno materiau do odksztacania si,bez zerwania, a tylko przy zmniejszaniu si przekroju

11. Udarno (odporno na uderzenia) mierzy siprac potrzebn do stuczenia lub przeamania prbki

wiczenie 1

Wymienione waciwoci:

gsto, twardo, porowato, sprysto wytrzymao na ciskanie, higroskopijno,

udarno, toksyczno, pojemno cieplna, udarno, toksyczno, pojemno cieplna,

mrozoodporno

podziel na: fizyczne, mechaniczne i podaj ich

definicj.

Twardo jest miara odpornoci materiau ( ciaa staego)przeciw lokalnym odksztaceniom trwaym, powstaym na

powierzchni badanego przedmiotu wskutek wciskania w ni

drugiego twardszego ciaa zwanego wgbnikiem.

Wgbnikiem jest zazwyczaj kulka stalowa albo stoek lub

ostrosup.

Badanie cech mechanicznych materiaw i wyrobw budowlanych twardo

ostrosup.

Mona wyrni nastpujce metody bada twardoci:

metoda ryskowa

metody statyczne

metody dynamiczne

Metoda Mohsa

Metoda Mohsa - inaczej nazywana metod ryskow, jest jednz najstarszych metod i polega na przyrwnywaniu twardoci

badanego materiau do twardoci wybranych mineraw.

Zaproponowana zostaa przez Mohsa, ktry wybranymZaproponowana zostaa przez Mohsa, ktry wybranymmineraom przyporzdkowa kolejne liczby od 1 do 10

Tworz one skal twardoci mineraw.

O tym ktry minera reprezentuje wiksz twardo decydujemoliwo jego zarysowania.

U nastpujce mineray zgodnie ze skal twardoci Mohsa oraz podaj wzr chemiczny kadego z mineraw:

kwarc, korund, talk, fluoryt,

Quiz 1

kwarc, korund, talk, fluoryt, diament, topaz, gips, apatyt, kalcyt, ortoklaz

Twardo Minera wzorcowy Wzr chemicznyTwardo absolutna

Zdjcie

1 Talk Mg3Si4O10(OH)2 1

2 Gypsum CaSO42H2O 3

3 Calcite CaCO3 9

4 Fluorite CaF 21

Skala Mohsa

4 Fluorite CaF2 21

5 Apatite Ca5(PO4)3(OH,Cl,F 48

6 Orthoclase Feldspar KAlSi3O8 72

7 Quartz SiO2 100

8 Topaz Al2SiO4(OH,F)2 200

9 Corundum Al2O3 400

10 Diament C 1600


Zdjcie


2 Gips CaSO42H2O 3

3 Kalcyt CaCO3 9

4 Fluoryt CaF 21

Skala Mohsa

4 Fluoryt CaF2 21

5 Apatyt Ca5(PO4)3(OH,Cl,F 48

6 Ortoklaz KAlSi3O8 72

7 Kwarc SiO2 100


9 Korund Al2O3 400

10 Diament C 1600


Zdjcie


2 Gips CaSO42H2O 3

3 Kalcyt CaCO3 9

4 Fluoryt CaF 21

Skala Mohsa

4 Fluoryt CaF2 21



7 Kwarc SiO2 100


9 Korund Al2O3 400

10 Diament C 1600


Zdjcie


2 Gips CaSO42H2O 3

3 Kalcyt CaCO3 9

4 Fluoryt CaF 21

Skala Mohsa

4 Fluoryt CaF2 21



7 Kwarc SiO2 100


9 Korund Al2O3 400

10 Diament C 1600

Twardo(skala

Mohsa)Minera wzorcowy Wzr chemiczny

Twardo absolutna

Zdjcie


2 Gips CaSO42H2O 3

3 Kalcyt CaCO3 9

Skala Mohsa

4 Fluoryt CaF2 21

5 Apatyt Ca5(PO4)3(OH,Cl,F) 48


7 Kwarc SiO2 100


9 Korund Al2O3 400

10 Diament C 1600

Badanie cech mechanicznych materiaw i wyrobw budowlanych twardo wg skali Mohsa

Twardo(skala

Mohsa)Minera wzorcowy Wzr chemiczny

Twardo absolutna

Zdjcie


2 Gips CaSO42H2O 3

3 Kalcyt CaCO3 9

4 Fluoryt CaF2 21

5 ApatytCa5(PO4)3(OH

,Cl,F

)48


7 Kwarc SiO2 100


9 Korund Al2O3 400

10 Diament C 1600

W metodach tych twardo materiau okrela si w zalenociod wartoci siy obciajcej wgbnik i wielkoci odksztaceniatrwaego wywoanego dziaaniem tej siy.

Do najbardziej rozpowszechnionych metod statycznych zaliczasi metody:

Metody statyczne

1. Brinella,

2. Rockwella

3. Vickersa.

Wybr metody zaley od twardoci badanego materiau orazod gruboci badanego elementu lub badanej warstwy.

Makrotwardo a mikrotwardo

1. Materiay mog by badane na makrotwardo mikrotwardo.

2. Przy badaniu makrotwardoci okrela si twardo materiau jakocaoci, natomiast przy badaniach mikrotwardoci okrela sitwardo poszczeglnych skadnikw strukturalnych danegomateriau.

3. Prby mikrotwardoci stosowane s rwnie ze wzgldu na3. Prby mikrotwardoci stosowane s rwnie ze wzgldu na

konieczno pomiaru twardoci elementw o bardzo maych

wymiarach takich jak:

druty o rednicach rzdu 0.1 mm,

yletki w przekroju poprzecznym,

cienkie warstwy galwaniczne, nawglane, azotowane

4. Wrd badan mikrotwardoci mona wymieni metod Vickersa

Metoda VickersaMetoda pomiaru twardoci sposobem Vickersa (PN-EN ISO 6507-1:1999)

[7] polega na wciskaniu w prbk diamentowego wgbnika w ksztacie

ostrosupa o podstawie kwadratu i kcie wierzchokowym 136 z

okrelon si oraz zmierzeniu dugoci przektnych d1 i d2 powstaego

odcisku, po usuniciu obcienia

Twardo Vickersa jest oznaczona symbolem HV

poprzedzonym wartoci twardoci, po ktrym nastpuje

liczba okrelajca si obciajc oraz warunkowo czas jej

dziaania np.

640HV30 - oznacza twardo Vickersa 640 mierzona przy sile

Metoda Vickersa

640HV30 - oznacza twardo Vickersa 640 mierzona przy sileobciajcej 294,2N dziaajcej w czasie od 10 s do15 s

640HV30/20 - oznacza twardo Vickersa 640 mierzona przysile obciajcej 294,2N dziaajcej w czasie od 20 s

Wartoci si obciajcych w metodzie Vickersa

Metoda pomiaru twardoci Vickersa wykazuje szereg zalet, do ktrych zalicza sie:

moliwo pomiarw twardoci materiaw mikkich i twardych przy uyciu jednej skali,twardych przy uyciu jednej skali,

moliwo pomiaru twardoci przedmiotw maych i cienkich warstw utwardzonych,

przedmiot nie ulega zniszczeniu

Wad tej metody jest natomiast jej nieprzydatno w pomiarach twardoci materiaw niejednorodnych.

Metoda Rockwella

Pomiar twardoci metod Rockwella polega na dwustopniowym

wciskaniu w badany materia prostopadle do jego powierzchni

wgbnika si wstpn F0, a nastpnie si gwn F1.

Miar twardoci jest trway przyrost

gbokoci odcisku 4 pod dziaaniemokrelonej siy wstpnej, po usuniciu

1-gebokosc odcisku pod wpywem wstpnej siy obciajcej F0, 2-gebokosc odcisku pod wpywem

gwnej siy obciajcej F1, 3- sprysty powrt po usuniciu gwnej siy obciajcej F1, 4-trway

przyrost gbokoci odcisku h, 5-powierzchnia prbki, 6-paszczyzna odniesienia, 7-pozycja wgbnika

okrelonej siy wstpnej, po usuniciu

gwnej siy obciajcej.

Zalety:

bardzo szybki odczyt twardoci i znikome uszkodzenia badanego elementu, do kontroli czci hartowanych w masowej produkcji. moliwo pomiarw twardoci materiaw zarwno mikkich jak

i twardych

Wady

rnorodno skal pomiarowych mae odciski wgbnikw w tej metodzie nie pozwalaj na

pomiary twardoci materiaw niejednorodnych.

Metody dynamiczneDynamiczne pomiary twardoci wykonywane s znacznie rzadziej ni statyczne.Bezporedni przyczyn takiej sytuacji jest ich mniejsza dokadno.

Wykorzystuje sie je przewanie dla celw kontroli pracy i jakoci materiaw.Dynamiczny pomiar twardoci polega na udarowym dziaaniu wgbnika nabadan powierzchni.

Wyrni tu mona metod Shorea oraz metod porwnawcz za pomoc motkaPoldiegoPoldiego

Metoda Shorea polega na pomiarze wysokoci odbicia od badanego materiauswobodnie spadajacego z okrelonej wysokoci ciarka stalowego o masie 2.626 g

zakoczonego twardym wgbnikiem.

Jest ona najczciej stosowana do pomiaru twardoci gumy

Ze wzgledu na krtki czas pomiaru znalaza ona zastosowanie w masowympomiarze twardoci maych przedmiotw.

wiczenie 2

Poszczeglne waciwoci mineraw i ska

dopasuj z ich podanym opisem, podaj wzr

chemiczny zwizku oraz okrel stopie

twardoci wg skali Mohsatwardoci wg skali Mohsa

TECHNOLOGIE MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH · materiałów zwykle zaczyna się w dolnej rozciąganej...

Documents

Transcript of TECHNOLOGIE MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH · materiałów zwykle zaczyna się w dolnej rozciąganej...