01 05 Gradezni Materijali Predavanja

7/22/2019 01 05 Gradezni Materijali Predavanja

1/69

UNI VERZI TET "SV.KI RI L I METODI J "

GRADE@EN FAKULTET

Prof . d-r Svetl ana Petkovska - On~evska

SKOPJ E, 2008.


2/69

PREDGOVOR

Predavawata po GRADE@NI MATERI J ALI se nameneti za studenti te naGrade ni ot f akul tet vo Skopje. I sti te se raboteni spored nastavni ot pl an i programpo predmetot Grade ni materi jal i koj se predava vo IV- ti otsemestar so f ond na~asovi 3+1, nedel no.

Vovovedni ot del

od predavawata e daden kratok osvrt nazada~i te

na nau~natadi sci pl i na grade ni materi jal i kako edna od najstari te i najdi nami ~ni nau~nidi sci pl i ni vo podra~jeto na tehni ~ki te nauki .

Za pravi l na i adekvatna upotreba na poddel ni te materi jal i vo grade` ni { tvotood gol ema va` nost e da se poznavaat ni vni te svojstva, odnosno osnovni te karakteri sti kina i st i te. Tokmu zatoa, vo vtori ot del od avtori zi rani te predavawa e posveteno oso-beno vni mani e na odreduvaweto na f i zi ~ki te svojstvana mater i jal i te - parametr i tena sostojba i strukturni te karakteri sti ki . I sto taka def i ni rani se f i zi ~ki tesvojstva pod dejstvo na nadvore{ni vl i jani ja i toa: hi drotehni ~ki te osobi ni iodnesuvaweto na materi jal i te na dejstvo na topl i na. Vo ovoj del daden e osvrt i naostanati te pova` ni f i zi ~ki osobi ni kako { to se vi skoznosta, propu{taweto naparea, postojanosta na mraz i akusti ~ni te osobi ni na mater i jal i te.

Def ormaci oni tei jakosni te karakteri sti ki pr i stati ~ko i di nami ~ko natova-

ruvawe se najbi tni te mehani ~ki osobi ni na konstr ukti vni te mater i jal i . Vo ovojkompl eks na svojstva osobeno vni mani e e posveteno i na def i ni rawe na reol o{ki teosobi ni i reol o{ki te model i na odnesuvaweto na materi jal i te vo tekot na vremeto.

Sekoja od osobi ni te na mater i jal i te e potpol no opredel ena so soodvetnikarakter i sti ~ni parametr i koi se dobi vaat po eksperi mantal en pat. Za ovaa celnaj~esto se kor i stat destr ukti vni te metodi koga i spi tuvaweto se vr{ i na probni tel aso def i ni ran obl i k i di menzi i . Me|utoa, mnogu ~esto i spi tuvaweto na mater i jal i te,osobeno oni e koi se ve}e vgradeni vo konstrukci jata, se vr{ i so pri mena na metodi tebez razoruvawe.Vo ovi e predavawa, pokraj drugi te, daden e poseben osvrt na metodatana ul trazvuki na metodata gama zra~eweto.

Vo posebni ot del 1 dadeni se karakteri sti ki te, na~i not na dobi vawe ipri menata na najmnogu upotrebuvani te materi jal i vo grade ni { tvoto: grade ni ot kamen,kerami ~ki te proi zvodi , mi neral ni te i organski te vrzi vni materi jal i , grade ni te mal -ter i . Tuka se razraboteni i azbest-cementni te proi zvodi , grade` noto stakl o, pol i me-r i te i pl asti ~ni te masi , metal i te i proi zvodi te od metal i nakratko drvoto i proi z-vodi te od drvo.

Vo dene{no vreme nevozmo` no e da se i zgradi bi l o koj i n` enerski objekt i l iobjekt od vi sokogradbata bez pri mena na takanare~eni te mater i jal i za speci jal nanamena. Tokmu zatoa vo posebni ot del 2dadeni se karakter i sti ki te na materi jal i te zaza{ ti ta od voda i vl aga - hi droi zol aci oni te materi jal i , za za{ ti ta od po` ar i premaziza anti korozi vna za{ti ta od vl i jani eto na okol nata sredi na. Vo ovaa grupa na mate-r i jal i razraboteni se i materi jal i te za topl i nska i zvu~na i zi l aci ja.

Na krajot e daden pregl edot na kor i stenata l i teratura vo koja se sodr` ani inasl ovi na l i teraturata za prodl abo~uvawe na znaewata od ovaa obl ast.

Ovaa verzi ja na Pr edavawata po Grade` ni materi jal i se razl i kuva od prethod-

ni te i zdani ja po toa {to vo nekoi pogl avja se vneseni novi del ovi kako { to se: standar -di zaci ja, podetal no se razraboteni osnovni te reol o{ki model i , dadeni se {emi itabel i za podel ba na kamenot kako grade` en mater i jal , i spi tuvawe na svojstvata namal ter i te i dr .

Vo tehni ~kata obrabotka na tekstot i na graf i ~ki te pr i l ozi u~estvuvaa Asi s.m-rTodorka Samarxi oska, Asi s. m-r Vl adi mi r Vi tanov i Poml . asi s. Koce Todorov.Avtorot vo ovaa pr i l i ka i mi ska` uva gol ema bl agodarnost na vl o` eni ot trud, upornostai ` el bata da pomognat ovi e predavawa da stanat dostapni za studenti te.

Skopje, f evruari 2008. AVTOROT


3/69

S O D R @ I N A

1. VOVED 1

2.OSNOVNI KARAKTERI STI KI NA GRADE@NI TE MATERI J ALI

2.1Op{ t i napomen i i k l as i f i k ac i ja 32.2S ost av i s t r uk t ur a n a mat er i jal i t e

2.2.1Sostav na mater i jal i te 52.2.2Struktura na mater jal i te 6

3. F I ZI KI SVOJ STVA NA MATERI J ALI TE

3.1Par amet r i na so st o jb a

3.1.1Vol umenska masa 93.1.2Speci f i ~na masa 13

3.2St r uk t ur n i k ar ak t er i s t i k i

3.2.1Poroznost 153.2.2Gusti na 17

4. F I ZI KI SVOJ STVA POD DEJSTVO NA NADVORE[ NI VLI J ANI J A 194.1Hi d r o -f i zi ~k i sv ojs t v a

4.1.1Hi groskopnost, hi gr of i l nost, hi drof obnost 204.1.2Vpi vawe voda 224.1.3Kapi l ar novpi vawe na voda 234.1.4Vodozasi tenost-apsol utno vpi vawe voda 254.1.5Vl a` nost na materi jal ot 26

4.1.6 Otpornost na dejstvo na voda-koef i ci ent na razmeknuvawe 274.1.7Vodopropusl i vost - koef i ci ent na f i l tr aci ja 274.1.8Vodonepropusl i vost 274.1.9Sobi rawe i babrewe 28

5. ODNESUVAWE NA MATERI J ALI TE NA DEJ STVO NA TOPLI NA5.1Temper at ur n i i l i t er mi ~k i d i l at ac i i -d ef o r mac i i

5.1.1Li nearno termi ~ko { i r ewe 315.1.2Ter mi ~ko { i rewe na povr{ i na 335.1.3Ter mi ~ko { i rewe na vol umen 33

5.2P r enesuvawe na t o p l i n a 355.3Ot p or n a p r o pu{ t aw e n a t o pl i n a 39 5.4Ko ef i c i en t n a p omi n uv aw e n a t o pl i n a 41 5.5To pl i n sk i k ap ac i t et 44 5.6Koef i c i en t n a p r o vod l i v os t n a t emp er at ur a 45

5.7Ter mi ~k a s t a bi l n os t 45 5.8Ot p or n os t n a d ejs t v o n a p o` ar 46 5.9Post o janost na ogan 48

6. OSTANATI POVA@NI F I ZI KI OSOBI NI

6.1V i s k o znost 51

6.2P r o pu{ t aw e n a p ar ea i gas ov i 53


4/69

6.3Post o janost na mr az 56

6.4Ak us t i ~n i o so bi n i 58

7. MEHANI KI OSOBI NI

7.1Def o r mac i on i k ar ak t er i s t i k i na mat e r i jal i t e 65

7.1.2Vi sti nski raboten di jagr amna mater i jal i te 73

7.2 Jak os t n i k ar ak t er i s t i k i na mat er i jal i t e7.2.1Jak o st p r i s t a t i ~k o nat o v ar uv aw e

7.2.1.1J akost na zategnuvawe 757.2.1.2J akost na pr i ti sok 767.2.1.3J akost na svi tkuvawe 787.2.1.4J akost na ~i sto smol knuvawe 797.2.1.5J akost na tor zi ja i l i usukuvawe 797.2.1.6Parametr i koi vl i jaat na jakosta na mater i jal i te 80

7.3Osn ov ni par amet r i na i l av os t a 81

7.4Jak o st n a mat er i jal i t e p r i d i n ami ~k i n at o v ar uv aw a

7.4.1 Metodi za opr edel uvawe na jakosta na mater i jal i te pod vl i jani e

na ci kl i ~no promenl i vi natovaruvawa 837.4.2Vi sokoci kl i ~en zamor 857.4.3Ni skoci kl i ~en zamor 87

7.4.4 I spi tuvawe so pr i mena na udarni natovaruvawa-otpornost na udar88

7.5Kon st r uk t i v n i o so bi n i 89

7.5.1Tvrdost 897.5.2Otpornost na abewe 907.5.1Konstr ukti vna povol nost 91

7.6Tehn ol o { k i o so bi n i 92

7.7Reo l o { k i osob i n i

7.7.1Osnovni poi mi 937.7.2Reol o{ki model i i def ormaci i na mater i jal i te 947.7.3Rel aksaci ja na napregawata 102

7.7.4 Vol umenski def ormaci i 103

7.8Hemi s k i o so bi n i 104

7.9Ek s pl o at ac i o ni o so bi n i 104

8. I SPI TUVAWE NA MATERI J ALI TE SO METODI BEZ RAZORUVAWE

8.1Vov ed 107

8.2Met oda na ul t r azvuk 108

8.3Met od a na gama zr a~ew e 110

8.4Met oda na neut r onsko z r a~ewe 1118.5Met o d i za mer ew e n a p ov r { i n sk at a t v r d o st 111

8.6Magn et n i i os t an at i s pec i f i ~n i met od i 112

8.7Vi b r ac i on i met o d i 112

8.7Komp l ek s n i met od i 112

9. DEFI NI RAWE OSOBI NI TE NA MATERI J ALI TE

9.1I s pi t uv aw e n a mat er i jal i t e 113

9.2P r i men a n a s t an d ar d i i p r o pi s i 114


5/69

9.3S t a nd ar d i zac i ja

9.3.1 [ to e standar di zaci ja 1149.3.2Osnovni poi mi od podra~jeto na standardi zaci jata 115

9.3.3 Hi erar hi ski r aspored na standardi zaci jata 1169.3.4 Evropski standardi za konstr ukci i 121

POSEBEN DEL 1.GRADE@NI MATERI JAL I

10. GRADE@EN KAMEN 123

11. KERAMI KI PROI ZVODI -GRADE@NA KERAMI KA 141

12. MI NERALNI -NEORGANSKI VRZI VA 159

12.1 Gr ade` en gi ps 159

12.2 Magnezi t n i v r zi va 166

12.3 Gr ade` na var 167

13. GRADE@NI MALTERI 17314. AZBEST-CEMENTNI PROI ZVODI 189

15. GRADE@NO STAKLO 197

16. J AGLEROD-VODORODNI VRZI VNI MATERJ ALI 205

17. POLI MERI I PLASTI NI MASI 221

18. METALI I PROI ZVODI OD METAL 251

19. DRVO I PROI ZVODI OD DRVO 271

POSEBEN DEL 2.MATERI JAL I ZA SPECI JAL NANAMENA

20. MATERI J ALI ZA HI DROI ZOLACI J A 283

21. MATERI J ALI ZA TOPLI NSKA I ZOLACI J A 291

22. MATERI J ALI ZA ZVU NA I ZOLACI J A 297

23. MATERI J ALI ZA ZA[ TI TA OD PO@AR 301


6/69

SVOJSTVA NA

GRADE@NI TE MATERI JAL I


7/69

1

1.VovedI skonskata potr eba na l u|eto da pr e` i veat gi nateral a najprvo da pro-

najdat i zvor i na hr ana i da odezbedat pokr i v nad gl avata. Tokmu zaradi toa,u{te na po~etokot na evol uci jata na ~ove~koto op{estvo edna od najzna~ajni -te negovi akti vnosti pokraj zemjodel stvoto, sto~arstvoto i t rgovi jata e gradeweto. Zaradi toa, edna od najstari te nau~ni di sci pl i ni na podra~-jato na tehni ~ki te nauki e nau~nata di sci pl i na koja se bavi so i zu~uva-we na grade ni te materi jal i .

I stor i ski posmatr ano, potrebata za gradewe i dosti gnuvawata vo obl as-ta na grade` ni te mater i jal i otsekoga{ bi l e vo tesna vr ska. Taka, ~estopati , dosti gnati ot stepen na sevkupnoto poznavawe na materi jal i te voop{to,pretstavuva pokazatel za ostvareni ot stepen na op{estveni ot razvi tok.Spored toa, na e ni ~udno {to opredel eni i stori ski per i odi gi dobi l esvoi te i mi wa spored mater i jal i te koi vo toa vreme i mal e domi nantna ul oga(kameno vreme, bakar no vreme, br onzeno vr eme).

Treba da se i stakne deka vo najr ani te i stor i ski per i odi vo upotr eba

bi l e mater i jal i te koi se sozdadeni po pat na odredeni pr i rodni procesi ,takanare~eni pri rodni materi jal i ,kako {to se kamenoti drvotokoi popravi l o se kor i stel e so mnogu mal stepen na obrabotka. So tekot na vremeto,po~nuvaat da se kor i stat i materi jal i te koi seproi zvedeni od ~oveko-vi ot umi rakakako {to se tul ata, ~el i koti sl i ~ni . Taka, bl agodareni e natehni ~ko-tehnol o{ki ot progres, ~ovekot stanuva sposoben ne samo da vl i jaevrz osnobi ni te na mater i jal i te, tuku i da sozdava novi , so ve}e pr ethodnodef i ni rani karakteri sti ki .

I stor i ski ot r azvi tok na grade ni te mater i jal i , gl avno mo` e da sepodel i na nekol ku epohi koi se karakter i zi raat so masovna pr i mena na no-vosozdadeni te materi jal i pokr aj ve}e dotoga{ pr i menuvani te: drvoto, kame-not, tul ata. Taka, deceni jata pome|u 1850 i 1860 god. se karakteri zi ra so

i stor i ski nastan vo tehnol ogi jata na mater i jal i te, pronao|aweto na kon-strukti vni ot ~el i k i po~etokot na masovnata pr i mena na i sti ot vo si teobl asti na grade ni { tvoto. Vo per i odot pred ova kako grade ni mater i jal igl avno se kor i stel e drvoto, kamenot i tul ata. Betonot kako grade enmater i jal po~na da nao|a po{i roka pri mena duri posl e pojavata na~el i koti toa kako kombi naci ja na beton i ~el i k, odnosno armi ran beton iprednapregnat beton. Taka peri odot od 1850 do 2000 godi na se smeta kakoepoha na ~el i kot, armi rani ot betoni prednapregnati ot beton. I sto takavo ovoj per i od pronajdeni se pl asti ~ni te masi -cel ul oi di , potoabakel i tot i od 1850 godi na po~nuva pri mena na pl o~i i cevki odpol i eti l en vo grde ni {tvoto. Mnogu i ntenzi vni ot razvoj vo podra~jato nasi nteti ~ki te organski mater i jal i , pl asti ~ni te masi , ve}e deneska usl ovuva

ni vna pr i mena vo ni za obl asti od grade ni { tvoto. Spored nekoi prognozi ,vo peri odot okol u 2000 godi na obemot na pr i mena na ovi e si ntet i ~kiorganski mater i jal i vo grade ni { tvoto }e go nadmi ne obemot na pr i mena namnogu dosega nezamenl i vi mater i jal i , pri merno ~el i kot. Ova mo` e da seobjasni so f aktot deka si nteti ~ki te organski mater i jal i se karakter i zi raatso ni za povol ni tehni ~ki svojstva, pr i { to ni vnata cena e zna~i tel noponi ska od cenata na nekoi drugi mater i jal i .

Pojduvaj}i od usl ovi te na pr i mena vo grade` ni te objekti i konstruk-ci i te, mater i jal i te vo op{t sl u~aj mo` e da se podel at na dve gr upi .


8/69

2

Prvata grupase sostoi od mater i jal i koi se pr i menuvaat za i zveduvawena konstr ukci i te od razl i ~en vi d i namena, i l i taka nare~eni konstruk-ti vni materi jal i : neorganski i l i organski vrzni sredstva, ve{ta~kikameni materi jal i dobi eni na osnova na vr zi vni mater i jal i bez pe~ewe(mal teri i betoni ), i oni e koi se dobi eni so pe~ewe na mi neral natasurovi na (kerami ~ki proi zvodi , stakl o i drugo); metal i (~el i k, ` el ezo,

bakar , al umi ni um), drvo, konstrukti vni pl asti ~ni masi i drugo.Vtorata grupa, gi opf a}a grade ni te materi jal i so speci jal na namena

koi se kor i stat zaza{ti ta na konstrukci i te od {tetni te vl i jani ja na okol -nata sredi na, a i sto taka i za podobruvawe na tehni ~ko-ekspl oataci oni tekar akter i sti ki na objekti te { to od druga str ana go podi gnuva i ni voto nakonf orot na i sti te. Vo ovaa grupa na mater i jal i spa|aat: termoi zol aci -oni te materi jal i , materi jal i za zvu~na i hi dro i zol aci ja, materi jal i zaobrabotka na povr{i ni te, anti korozi vni premazi , ognootporni materi -jal i , boi , l akovi , materi jal i za za{ti ta od dejstvo na radi jaci jata i dr.

Od ovaa podel ba jasno proi zl eguva deka, vo dene{no vreme, poi mot zagrade ni te mater i jal i treba da se sf a}a po{ i roko. I meno, pod grade nimateri jal i se podrazbi ra cel okupni ot kompl eks na materi jal ni te kom-ponenti so ~i ja pomo{ se f ormi raat grade ni te konstrukci i i objektivo cel i na.Taka pod grade` ni mater i jal i se podr azbi raat ne samo surovi -ni te i mater i jal i te od uni verzal en t i p, tuku i opredel eni i ndustr i ski pro-i zvodi i pol upr oi zvodi . Pr i merno, vo grade ni mater i jal i spa|aat i beton-ski te proi zvodi , betonski te cevki , betonski te el ementi za yi dawe i drugo.

Ne treba posebno da se i staknuva deka poznavaweto na grade ni te mate-r i jal i e mnogu zna~ajno za ni vnata pravi l na pr i mena vo grde` ni { tvoto. Ovapoznavawe mu ovozmo` uva na i n` enerot i arhi tektot real i zaci ja na svojatazami sl a proekti rani ot objekt da go i zvede taka { to toj vo potpol nost daodgovori na namenata, da bi de ubav, ef t i n, stabi l en i traen. Poznato e dekarashodi te za grade ni te materi jal i i znesuvaat okol u 50 do 60% od

op{ti ot obem na kapi tal ni te vl o` uvawa vo grade ni {tvoto. Tokmuzatoa neophodno potrebno e da se znaat nekoi osnovni podatoci za upo-trebeni te materi jal i kako {to se tehnol o{ki ot proces na proi zvodstvoi na~i not na prerabotka, sostavot i osobi ni te pred upotreba, za vremena obrabotkata, ni vnoto odnesuvawe vo konstrukci i te pri razl i ~niekspl oataci oni usl ovi kako i postapki te za i spi tuvawe na odredenikarakteri sti ki . O~i gl edno e deka za uspe{no poznavawe na grade ni temater i jal i se potrebni poznavawa od nekol ku nau~ni di sci pl i ni i toahemi jata, f i zi kata, tehnol ogi jata, jakosta na materi jal i te.

Spored ZAKONOT ZA GRADEWE(Sl u ben vesni k na Republ i kaMakedoni ja od 30 juni 2005 godi na)

DEFI NI CI J A:

!"#$"%&'()*)+ -./)01" #" $%& '(#%('()& #& *+,-(./( * " 0&1-+('& #&+"23*$%"%&4 ( 0-"%#%(151( 6*+*78(4 %"9'*78&%"9'&)&$8( * ,-(.":'( ;")*'(+(".'& #& 1,-(."'*%" *'#%()(;**4 &.''& &0-"2(*< ,-(.#/( $%& '" '(#%('()(

#& ,-(."="4 .&8&)85 #& '"( #" 2"'51( '(2"'(%( '( +"23*$%"%&>


9/69

3

!"#2324 5!67896# ) :&-;


10/69

4

56#2X$" 4" !"#2347K2 V"K2!7W"X7

65bK" JX"L7c7J"[7W"=- d %&>:;

+0425678 8*)H)&;/03296483680'E)+Q:&;&-(+' 0)&'E;0'U@D1'0H)D1' 0)&'E;0' (-.;)+' -( %H;+'

C)E)+1;D1'0H- ; :&-;E)+@ 0'1&'+@ 'De'H1

=03


11/69

5

neorganski i l i organski vrzni sredstva, ve{ta~kikameni materi jal i dobi eni na osnova na vrzi vnimateri jal i bez pe~ewe (mal teri i betoni ), i oni e koi sedobi eni so pe~ewe na mi neral nata sur ovi na (kerami ~kiproi zvodi , stakl o i drugo); metal i (~el i k, el ezo, bakar ,al umi ni um), drvo, konstrukti vni pl asti ~ni masi

9K6!" !I5"g !"#2347 V"K2!7W"X7 L6 L52[7W"X4"4"V24"8#" 8&-*#%(% +(

9"346hhhhh :-


12/69

6

2.Osnovni karakteri sti ki na grade ni temateri jal i

2.1. Op{ti napomeni i kl asi f i kaci ja

Za vr eme na ekspl oataci jata na konstr ukci i te i grade ni te objekti ,grade ni te mater i jal i , od koi se i zgradeni , se i zl o` eni na dejstvo nanadvore{ni mehani ~ki si l i i na f i zi ~ko-hemi ski f aktori na okol natasredi na. Vo nadvore{ni te mehani ~ki dejstva spa|aat stati ~ki te i di na-mi ~ki te optovaruvawa, sopstvenata te` i na na konstrukti vni te el ement i ,mehani ~kata rabota na vodata, mrazot i veterot. Vo f i zi ~ko-hemi ski tef aktori pak vl eguvaat temperaturni te promeni na vozduhot, vrne` i te, povr-{ i nski te i podzemni te vodi , gasovi te, te~ni te i tvrdi te mater i i .

Stabi l nosta, si gurnosta i dol gotrajnostana konstr ukci i te i na pood-del ni te konstr ukti vni el ementi vo gol ema mer ka zavi sat i od ekspl oataci -oni te usl ovi vo koi t i e rabotat. Taka, ako dobro se poznavaat i ako

pravi l no i seopf atno se anal i zi raat ovi e usl ovi , toga{ mo` e da se odberati materi jal i so soodvetni svojstva koi }e ja obezbedat neophodnatastabi l nost, si gurnost i trajnost na proekti ranata konstr ukci ja.

Kako osnovno barawe na materi jal i te, od koi se gradat nose~ki tekonstrukci i , e da se sproti vstavat na promena na ni vni ot obl i k irazurnuvaweod dejstvoto na nadvore{ni te natovaruvawa. Vo drugi sl u~ai ,pak, od gr ade ni te mater i jal i se bara da i maat mal a sprovodl i vost natopl i na i dobr i zvu~noi zol aci ski svojstva (pr i merno za mater i jal i te zai zveduvawe na yi dovi ). Za nekoi materi jal i kako osnovno barawe sepostavuva i sti te da bi dat vodonepr opustl i vi , da i maat gol emael ektroi zol aci ska sposobnost i l i pak da se radi oakti vno stabi l ni .

Pod dejstvo na vl i jani jata na okol nata sredi na materi jal i te vokonstrukci i te se nao|aat vo napregnata sostojba, koja se menuva vozavi snost od pr omenata na nadvore{ni te usl ovi . Neramnomernotonavl a` uvawe i i su{uvawe na mater i jal ot pr edi zvi kuva pojava na vnatre{ninapregawa kako posl edi ca na razl i kata vo def ormaci i te na negovi te pove}ei pomal ku navl a` eni del ovi . Od druga strana pak, promenata natemperaturata e pr i ~i na za promena na rastojani eto me|u ~esti ~ki te namater i jal ot { to predi zvi kuva promena na vol umenot na i sti ot.

Zna~i , r azl i ~ni materi jal i r azl i ~no r eagi raat na dejstvoto napooddel ni f aktor i , odnosno vl i jani ja. Zatoa, pod SVOJ STVO i l iKARAKTERI STI KA na eden materi jal se podrazbi ra sposobnosta namateri jal ot na opredel en na~i n da reagi ra na pooddel no vl i jani e, i l i

po~esto na sevkupnost od nadvore{ni i vnatre{ni vl i jani ja. Dejstvotona eden i l i drug f aktor , vo gol ema merka zavi si od sostavot i gradbata,odnosno str ukturatana mater i jal ot i od ekspl oataci oni te usl ovi vo koiegzi sti raat objekti te vo koi e vgraden i sti ot.

Osobi ni te i l i karakter i sti ki te na gr ade` ni te materi jal i koi se osnovaza pravi l no i r aci onal no pr oekt i rawe i i zveduvawe na konstr ukci i te sedel at na OSNOVNI SVOJSTVA i SPECI F I NI SVOJ STVA.

OSNOVNI TE SVOJ STVA se zaedni ~ki za si te i l i pak za pove}etomater i jal i koi se kor i stat vo grade ni {tvoto. Ti e sl u at za pr ocenka na


13/69

7

kval i tetot na mater i jal i te, odnosno za def i ni rawe na tehni ~ki te kar ak-ter i sti ki koi ja odr eduvaat mo` nosta za ni vna pr i mena vo zavi snost odkonstr ukti vni te osobenosti na objekti te, karakter i sti ki te na nadvore{natasredi na, ekonomi ~nosta na ni vnoto kor i stewe, i t .n.

SPECI FI NI TE SVOJSTVAse odl i ka samo na opredel en broj materi ja-l i koi se kor i stat vo karakter i sti ~ni usl ovi , pr i merno koga se bara da se

obezbedi stabi l nost na dejstvo na ki sel i ni , bazi , sol i , dejstvo na mraz,mal a sprovodl i vost na oddel ni vl i jani ja i drugo.

Gl avno, tehni ~ki te karakteri sti ki na sekoj materi jal , pa i na onoj {tose kor i sti vo gr ade` ni {tvoto, mo` at da se podel at na nekol ku grupi osnov-ni svojstva, i toa: f i zi ~ki osobi ni , f i zi ~ko-mehani ~ki osobi ni , hemi skiosobi ni , tehnol o{ki osobi ni i ekspl oataci oni osobi ni , odnosno traj-nosta i si gurnosta.

(1)Fi zi ~ki te osobi ni gi def i ni raat parametri te na sostojbata(speci f i ~nata i vol umenskata masa) i strukturni te karakteri sti ki na materi jal ot (poroznosta i gusti nata), a i sto taka go odreduvaatnagovoto odnesuvawe spr ema nekoi f i zi ~ki vl i jani ja na okol nata

sredi na (vodata, topl i nata, el ektr i ~nata str uja, r azni te obl i ci nazra~ewe i sl i ~no).

(2)Fi zi ~ko-mehani ~ki te osobi ni ja odreduvaat sposobnosta na materi -jal i te da se sproti vstavat na vl i jani eto na nadvor e{ni te si l i koipr edi zvi kuvaat soodvetni def ormaci i i napregawe pa dur i ir azoruvawe na mater i jal ot.

(3)Hemi ski te osobi ni ja def i ni raat sposobnosta na mater i jal i te dastapuvaat vo hemi ski reakci i so sredi nata vo koja se nao|aat, pr i { tose obrazuvaat novi mater i i . Ovi e reakci i mo` e da bi dat kor i sni ,pr i merno dejstvoto na vodata na cementot pr i {to se dobi vaa cvr stamasa, i { tetni , na pr i mer o{tetuvawata pa i l omna kamenot i l i kor o-zi ja na betonot i metal ot pod dejstvo na agresi vni te sredi ni nezavi s-

no od toa dal i se vo te~na i l i gasovi ta sostojba.(4)Tehnol o{ki te osobi ni go karakter i zi r aat odnesuvaweto na mater i -

jal i te vo tehnol o{ki te procesi na dobi vawe, obr abotka i prerabotkana i sti te.

Spomenati te osnovni svojstvana mater i jal i te vo gr ade ni { tvoto naj-mnogu zavi sat od hemi ski ot sostav i strukturata na sami te mater i jal i .

Taka na pr i mer , sposobnosta za sproveduvawe na topl i na na ~el i kot i pol na-ta tul a se razl i kuvaat mnogu, bi dej}i ovi e mater i jal i , pr ed se, se razl i ku-vaat i po svojot hemi ski sostav. Me|utoa, sproveduvaweto na topl i na kaj raz-l i ~ni te vi dovi beton e r azl i ~na zaradi razl i kata vo poroznosta na i sti te.

Taka, betonot so pogol ema poroznost i ma pomal a sposobnost na sproveduvawe

na topl i na od betonot so pomal a poroznost, i ako ti e i maat sl i ~en i l i sose-ma i denti ~en hemi ski sostav.

Posebno treba da se nagl asi deka poznavaweto na osnovni te svojstva namater i jal ot koj tr eba da se dobi e, i usl ovi te vo koi mater i jal ot }e bi depr i menet i kor i sten go def i ni raat na odreden na~i n i tehnol o{ki ot procesna proi zvodstvo na odredeni ot mater i jal .

Osnovni te svojstva na materi jal i te se odreduvaat po eksperi men-tal en pat i se i zrazuvaat kvanti tati vno preku soodvetni brojni poka-zatel i .


14/69

8

2.2. Sostav i struktura na materi jal i teVrska me|u sostavot, strukturata i svojstvata

Sekoj mater i jal i ma opt i mal ni obl asti na pr i mena koi zavi sat odnegovi ot sostav,od strukturatai svojstvata.

Poznavaweto na sostavot i str ukturata na gr ade ni te mater i jal i e odgol ema va nost pr i i zu~uvawe na ni vni te osobi ni i za re{avawe naprakti ~ni te zada~i kade i kako da se pr i meni mater i jal ot so cel da seposti gne najgol emtehni ~ko-ekonomski ef ekt. Od dr uga strana pak, otkr i va-weto na vrskata me|u sostavot, st ruktur ata i svojstvata dava vozmo` nost zapronao|awe na novi mater i jal i so prethodno def i ni rani svojstva.

Nakratko ka` ano, svojstvata na materi jal i tedavaat pretstava za toakakvo e ni vnoto odnesuvawe, a sostavot i strukturata se pri ~i ni zatakvoto odnesuvawe. Taka, poznavaweto na str ukturata i sostavot davaodgovor, zo{to odnesuvaweto na mater i jal ot e to~no takvo. Zatoa, mnogu~esto se vel i , deka i ma, gl avno, tr i r aboti { to tr eba da se znaat zamater i jal i te:

(1) Kakvo e ni vnoto odnesuvawe vo prakti kata?

(2) Zo{to ti e se odnesuvaat na takov na~i n?

(3) I ma l i ne{to {to mo` e da se napravi za da se promeni takvotoodnesuvawe?

2.2.1. Sostav na materi jal i te

Sostavot na mater i jal i te zavi si od vi dot na si rovi ni te i od usl ovi te naproi zvodstvo. Grade ni te mater i jal i se karakter i zi raat so hemi ski , mi ne-rol o{ki i f azen sostav.

Hemi ski ot sostav se i zrazuva vo pr ocentual no u~estvo na hemi ski teel ement i i l i soedi neni ja od koi e i zgraden mater i jal ot, kako i so odnosi teme|u kol i ~estvata na pooddel ni te soedi neni ja. Toj dava mo` nosti da senapravi prethodna ocenka na nekoi svojstva na materi jal i te, pr i merno kako{to e ni vnata otpornost na zgol emeni temperatur i , bi ol o{kata stabi l nost,trajnosta, mehani ~ki te i drugi te osobi ni . Bi tno e da se napomene dekahemi ski te el ement i i soedi neni ja vo mater i jal i te se nao|aat vo vrzanasostojba vo vi d na mi neral i .

Mi nerol o{ki ot sostavdava sl i ka za vi dot na mi ner al i te i ni vni tekopl i ~i ni koi u~estvuvaat vo sostavot na opr edel en mater i jal .Mater i jal i te mo` e da se sostojat od eden mi neral (monomi neral i ) i l i odnekol ku mi neral i (pol i mi neral i ). Mi nerol o{ki ot sostav, za razl i ka od

hemi ski ot, dava mnogu pojasna pretstava za svojstvata na materi jal i te. Ova eod osobena va` nost kaj kameni te mater i jal i i l i kaj t.n mi neral ni vr zi vakako {to se cementot, varta, gi psot i drugi .

Fazni ot sostavna mater i jal i te go def i ni ra pr i sustvoto na tri te f azi :c v r st at a (ni si tel na mehani ~ki te svojstva); t e~nat a(koja vl i jae na jakosta,na sprovodl i vosta na topl i na, otpornosta na mraz, i dr .), gas ov i t at a (koja jaopr edel uva sprovodl i vosta na topl i na, vol umenskata masa i sl .). Kaj nekojmateri jal mo` no e dur i i postoewe na si te tr i f azi {to e di kt i r ano od


15/69

9

negovata struktura. Voobi ~eno, cvrstata materi ja go obr azuva skel etot namateri jal ot koj sodr` i opredel en procent na {upl i ni i por i koi mo` at dabi dat i spol neti so vozduh i voda.

Vo grade` nata prakti ka, mnogu ~esto se kor i stat i materi jal i vo vi d nadi sperzni si stemi ,koi se sostojat od dva el ementi : d i sp er zna sr ed i n a id i s per zn a f aza . Di sperzni te si stemi od svoja strana se del at na: grubodi s-perzi vni si stemi i f i no di sperzi vni si stemi .

Grubo di srerzni si stemi se oni e si stemi ~i i ~esti ~ki na di sperznataf aza i maat gol emi na nad 10-5cm. Vo zavi snost od agregatnata sostojba,odnosno od f azi te na di spernata sredi na i di sperznata f aza ovi e si stemimo` at da bi dat: suspenzi i (di sperznata sredi na e te~nost, a di sperznataf aza e cvrsta mater i ja); emul zi i (i di sperznata sredi na i f azata sete~nosti );pena (di sperznata sredi na e te~nost, a f azata e gas).

Fi no di srerzni si stemi so gol emi na na ~esti ~ki te od 10-5-10-7cm. mo` atda bi dat: gel (di sperznata sredi na e te~nost, a di sperznata f aza e cvrstamateri ja ~i i ~esti ~ki s povrzani pome|u sebe); sol (~esti ~ki te nadi sperznata f aza ne s povrzani pome|u sebe).

Nekoi mater i jal i , na pr i mer cementnoto testo, pr i mehani ~ki vl i jani jamo` at da premi nat od tvrda vo te~na sostojba (pr i postojana temperatura), aposl e otstranuvawe na vl i jani eto odnovo premi nuva vo cvrsta sostojba. Ovaasostojba na materi jal ot se narekuva ti ksotropna, a svojstvoto ti ksotropi ja.

2.2.2. Struktura na materi jal i te

Kako {to be{e ve}e napomenato, si te svojstva na mater i jal i te zavi sat odni vnata struktura i od sostavot.

Struktur ata na materi jal i te se i zu~uva natr i ni voa i toa:

(1)mak r o st r uk t ur a

,koja kako str uktur a e vi dl i va so gol o oko;(2)mi k r o st r uk t ur a , kako struktura se uo~uva so pomo{ na opti ~ki

mi kroskopi ;

(3)v nat r e{ n a st r uk t ur a , koja se utvrduva so metodi te na r entgenostruk-turnata anal i za, el ektr onskata mi kroskopi ja, i pretstavuvastruktura na atomsko-jonsko-mol ekul arno ni vo.

(1) Makrostrukturatana cvrsti te mater i jal i mo` e da bi de kongl omeratna,}el i esta, porozna, vl aknesta, sl oevi ta i rastresena. Tr eba da sei stakne deka spomenati te strukturni t i povi ne se odnesuvaat na pr i rod-ni ot kamen bi dej}i za karpi te postoi posebna geol o{ka kl asi f i kaci ja.

Ve{ta~ki te kongl omer at i , pretstavuvaat gol ema i zna~ajna grupa namater i jal i vo koja spa|aat r azl i ~ni vi dovi beton, r edi ca kerami ~kimater i jal i i drugo.

] el i es t at a s t r uk t ur a se kar akteri zi ra so postoewe na gol em brojmakropori (pori so gol emi na od 0,1mmdo 1-2 mm). Ova e kar akteri sti ~noza gas-betoni te, peno-betoni te, }el i esti te pl asti ~ni masi i drugo.

Po r o zna,odnosno si tno porozna struktura i maat mater i jal i te koisodr` at zna~i tel no kol i ~estvo pori so gol emi na pomal a od 0,1mm.


16/69

1

Takvata str uktura e karakter i sti ~na za najgol em broj kerami ~kimater i jal i .

V l ak n es t at a st r uk t ur a e karakteri sti ~na zadrvoto, odreden brojpl asti ~ni masi , stakl o-pl asti ~ni masi , proi zvodi od mi neral navol na. Ovi e materi jal i i maat razl i ~ni svojstva (jakost, sproveduvawena topl i na i drugo) vo pravec na vl aknata i nor mal no na ni v, t .e vonadol ` en i napre~en pravec.

S l oev i t a st r uk t ur a i maat nekoi pl asti ~ni mater i jal i od pove}esl oevi (teksti l , kar ton i sl i ~no), gol embroj kompozi tni mater i jal i koise dobi vaat so l epewe na tenki l i stovi od razl ~ni vi dovi , i t .n.

Ras t r es enat a s t r uk t ur a e ti pi ~na za mater i jal i te kako {to eagregatot za pri gotvuvawe na beton, potoa gol em broj na pra{kastimater i jal i kako {to ecementot,gi psot, kamenoto bra{noi drugo.

(2)Mi krostrukturatana mater i jal i te mo` e da bi dekri stal na i amorf na.

Kr i s t a l anat a i amor f nat a f orma, ponekoga{, mo` e da bi datrazl i ~ni sostojbi na eden i st materi jal (pr i merno kr i stal en i

amor f en si l i ci umdvooksi d). Kri stal nata f orma e postabi l na i pomal kuhemi ski akt i vna od amorf nata i ~esto se voo~uva nakl onost na materi -

jal ot za pr emi nuvawe od amorf na vo kr i stal na f orma. Na pr i mer, pome|ukvarcni ot pesok i varta se javuva vzaemno hemi sko dejstvo, hemi skareakci ja, samo vo avtokl avi pri zgol emena temperatura (nad 175 C) izgol emen pr i t i sok, dodeka pak amor f ni ot si l i ci umdvooksi d vl eguva vovzaemna reakci ja so var ta pr i normal na temperatura (15 do 25 C) inor mal en atmosf erski pr i ti sok.

Eden i st mater i jal , vo kol ku negovata kri stal i zaci ja se odvi va vorazl i ~ni usl ovi , mo` e da obr azuva kr i stal i so razl i ~na f orma. Ovaapojava se narekuva pol i morf i zam. Vo kol ku pak, razl i ~ni mater i jal i

obr azuvaat kri stal i so i sta f orma, {to zna~i deka se raboti zakr i stal i so razl i ~i t hemi ski sostav, toga{ takvata pojava se def i ni r akako i zomorf i zam.

Mater i jal i te so opredel ena kri stal na str uktura i maat to~nodef i ni rana to~ka na topewe. Ovde t reba da se napomene dekakr i stal ni te tel a i l i mono-kr i stal i te i maat r azl i ~ni svojstva vorazl i ~ni pravci . Za ovi e mater i jal i , se vel i deka se ani zotropni ,odnosno t i e se odnesuvaat razl i ~no vo razl i ~ni pravci . Na pr i mer ,def ormabi l ni te karakteri st i ki , jakosta i drugi te svojstva na kri stal -ni te tel a vo mnogu zavi sat od pravecot na del uvawe na nadvore{ni si l i .Mater i jal i te so kr i stal na struktura {to se kor i stat vo grade` ni {tvotovoobi ~aeno se pol i kri stal ni , sostaveni od gol embroj si tni kr i stal i so

razl i ~na gol emi na i or i entaci ja (na pr i mer ~el i k, pr i roden kamen).Sekoj pooddel en kr i stal vo ovaa struktura e ani zotropen, ama zaradihaoti ~ni ot r aspored na kr i stal i te vo masata, takvi ot mater i jal ,posmatran vo cel i na, se karakteri zi r a so i zotropnost.

Za razl i ka od mater i jal i te so kr i stal na str uktura, amorf ni temateri jal i (stakl o, guma, smol a) nemaat strogo opredel enatemperatura na topewei i maat skoro ednakvi svojstva vo si te pravcizaradi { to se vel i deka takvi te materi jal i se i zotropni .


17/69

11

(3) Vnatre{nata strukturana mater i jal i te ja karakter i zi raat hemi ski tevrski na ~esti ~ki te i zgraduva~i koi mo` at da bi dat jonski ,koval entni i metal ni i l i t .n pri marni vrski koi se rel ati vno jaki , iVanderval sovi te i hi drogenski te vr ski koi se rel ati vno sl abi ispa|aat vo grupata na sekundarni vrski . Od karakterot na ovi e vr ski vogol ema mera zavi sat mehani ~ki te karakter i sti ki , tvrdi nata, to~kata na

topewe kako i drugi te osobi ni na mater i jal i te.Jonska t a v r s k a se ostvaruva so el ektronsko pr i vl ekuvawe na

el ektro-pozi t i vni i el ektronegat i vni joni . Vrskata od ovoj t i p popravi l o se javuva pome|u atomi te na el ementi so mnogu razl i ~ni osobi ni .Na pri mer, vakva vrska i ma doma{nata, t.n gotvarska sol , NaCl, koja esoedi neni e na natri um (Na)-ti pi ~en metal i hl orot (Cl)-ti pi ~ennemetal . Mol ekul ata na NaCl, {ematski e pr i ka` ana na Sl . 1, se sozdavazaradi el ektronskata konf i guraci ja na nadvore{ni te l u{pi , l i ni i , nanatr i umot i hl orot, pr i { to e poznato deka atomi te na metal ot mnogul esno gi pr edavaat svoi te el ektr oni i se t.n. donatori na el ektroni naatomi te na nemetal i te koi l esno gi pr i maat, zar adi { to se vi kaatakceptori na el ektroni .

S l.1 Mo l ek ul a na go t v a r s k a s o l - NaCl,

Mater i jal i te so jonska vrska i maat vi soka to~ka na topewe i mal a el ek-

tr i ~na sprovodl i vost, nemaat gol ema jakost i tvrdost i ne se stabi l ni nadejstvo na voda.

Ko v al en t n at a v r s k a se posti gnuva po pat na of ormuvawe na eden i l inekol ku zaedni ~ki parovi , dvojki na el ektroni koi se obrazuvaat vokr i stal i te na prosti te mater i i (di jamant, graf i t i sl i ~ni ), kako i vosoedi neni ja od dva el ement i (kvarc). Mater i jal i te so koval entna vrskapo pravi l o i maat gol ema mehani ~ka jakost i tvrdost, odnosno srazmernogol ema kr tost, ti e se l o{ i provodni ci na struja i topl i na i i maatrel ati vno vi soka to~ka na topewe.

Ti pi ~en pr i mer na vakva vrska se javuva kaj metanot-CH4 , {to sesostoi odjagl erod (C)so ~eti r i val entni el ektr oni , i vodorod (H)so

ednoval en el ektr on, Sl . 2. Karakteri sti ~en pretstavni k na cvrstmateri jal so mnogu jaka koval entna vrska e di jamantot { to pretstavuva~i st jagl erod-karbon. Toj e mnogu cvrst, i ma gol ema jakost i tvrdost imnogu vi soka t emperatur a na topewe (>35500S).

Kaj nekoi grade ni materi jal i ~esto se sre}avaat sl o` eni kri stal ivo koi se javuvaat i jonski i koval entni vrski . Na pr i mer , jonot nakarbonot(CO3)i ma koval entna vrska, no toj obr azuvajonska vrskaso

joni te na kal ci umot (Ca). Svojstvata na takvi te dva mater i jal i se

1

8

2

Na

7

8

2

Cl

8

2

Na

8

8

2

Cl+

(Na-e) + (Cl+e) = NaCl


18/69

12

razl i ~ni . Taka, varovni kot (kal ci um-karbonatot CaCO3) { to e dobi enkako kombi naci ja od ni v, nasproti dobr ata jakost i ma mal a tvrdost.

Sl . 2 [ ematski prokaz na koval entna vrska na mol ekul a na metan

Met al n at a v r sk a se javuva kaj mol ekul i te na razl i ~ni metal i , a seostvaruva na toj na~i n {to sekoj od negovi te atomi gi osl oboduva svoi teval entni el ektr oni i gi predava na zaedni ~ka upotr eba f or mi raj}i natoj na~i n obl ak od sl obodni el ektr oni koi se mnogu podvi ` ni i koipri pa|aat na cel ata masa na supstancata. Postoeweto tokmu na ovi esl obodni el ektr oni vnatre vo metal nata vr ska i ma bi tno vl i jani e nakarakter i sti ki te na metal ot kako {to se vi sokata topl i nska iel ektr i ~na sprovodl i vost, zna~ajnata sposobnost za pl asti ~nidef ormaci i i drugo.

Sl . 3 I l ustraci ja na metal na vrska

Vander v al s ov at a v r s k a , gl avno postoi pome|u si te atomi , me|utoanejzi ni ot i ntenzi tet e srazmerno sl ab i doa|a do i zraz samo vo oni esl u~ai koga drugi te vrski nepostojat. Ovaa vrska e karakter i sti ~na zatakanar e~eni te termopl asti ~ni si ntet i ~ki smol i koi se odl i kuvaat somakromol ekul rna struktur a.


19/69

13

3. F i zi ~ki svojstva na materi jal i te

F i zi ~ki te svojstva na mater i jal i te gi opf a}aat parametri te nasostojbata i strukturni te karakteri sti ki kako i odnosot na materi jal i -te sprema dejstvoto na nadvore{ni te vl i jani ja kako {to se vodata,to-pl i nata i drugi svojstvavo koi si gurno spa|aat propustl i vosta na para igasovi , el ektroprovodl i vosta, otprnosta sprema dejstvoto na radi oak-ti vnoto zra~ewei drugo.

3.1 Parametri na sostojbata

Osnovni parametr i na sostojbata na eden mater i jal se vol umenskata ispeci f i ~nata masa.

S l.2 S t r uk t ur a na po r o zen mat er i jal ; ( a) mat er i jal v o p r i r o d n a s os t o j ba;(b ) { ema n a o sn ov n i t e s os t a v ni d el o v i n a s t r uk t ur at a

Najgol emi ot br oj od grade` ni te mater i jal i se porozni , Sl . 2(a). I skl u~okpravat stakl oto, metal i te i drugi . Vol umenot na porozni ot materi jal vopri rodna sostojba V se sostoi od vol umenot na kompaktnata, cvrstata

mater i ja Va, koja ~esto se narekuva i apsol uten vol umen, i vol umenot napor i te i {upl i ni te Vp,Sl . 2(b). Vo razl i ~ni usl ovi del od vol umenot na po-r i te i {upl i ni te mo` e da bi de i spol net so voda Vv, a ostanati ot so vozduhVw.Od tuka vol umenot na porozni ot materi jal mo` e da se pretstavi kako{to sl eduva:

V = Va+ Vp = Va+Vv+Vw...(1) : Vp= Vv+Vw; Va= V-Vp; Va< V

3.1.1 Vol umenska masa

Vol umenskata masa (kg/m3) na eden materi jal pretstavuva masa naedi ni ca vol umen na materi jal ot vo pri rodna sostojba, zaedno so pori te

i {upl i ni te.Vol umenskata masa se opredel uva so i zrazot:

V

m0= [kg/m3]......(2)

kade e: vol umenska masa vo kg/m3; m0- masa na materi jal ot vo suva sostojbavo kg,i V-vol umen na mater i jal ot vo m3.

Va-apsol utenvol umen na cvr stamateri ja

Vv

Vw

Vp

Va

V

(b)(a)


20/69

14

Obi ~no, vol umenskata masase opredel uva vo suva sostojba na materi -jal ot (). Ponekoga{ e potrebno da se opredel i vol umenskata masa namateri jal ot vo vl a na sostojba (v). Ovi e dve kar akteri sti ~ni gol emi nime|u sebe se povrzani vo rel aci jata:

+=

+=

100

110

avv

H

m

m ......(3)

vo koja e: mv-masa na vodata; dodeka 100m

mH

0

va = (%) ja ozna~uva

apsol utnata vl a nostna materi jal ot vo pr ocenti .

Vol umenskata masa e va na karakteri sti ka koja tr eba da se znae pr iopr edel uvawe na tovari te od sopstvenata te` i na na pooddel ni te konstruk-t i vni el ement i vo i n enerski te konstr ukci i , koi se kor i stat pr i stati ~ko-to presmetuvawe i di menzi oni rawe na i sti te.

Ako ne se znae vol umenskata masa na sostavni te materi jal i ne mo` e dase proekti ra ni sostavot na betonot i grade ni te rastvor i . I stovr emeno, vo

zavi snost od vrednosta na vol umenskata masa mo` e da se sudi zasposobnosta na materi jal ot da sproveduva topl i na, za negovata jakost inekoi drugi svojstva.

Gol emi nata na vol umenskata masa ne eden i st mater i jal vo gol ema merkazavi si od negovata poroznost. Tr eba da se napomene deka materi jal ot }e i matol ku pomal a vol umenska masa kol ku { to mu e poroznosta pogol ema iobr atno. Zna~i , vol umenskata masa zavi si obratno proporci onal no odporoznosta.Od druga strana pak, pr i sustvoto na pogol emi l i pomal broj napor i i {upl i ni vo mater i jal ot vo gol ema merka vl i jae na negovatasposobnost da spr oveduva topl i na (pr i merno kaj termoi zol aci ski tesi stemi ), i l i na negovi te mehani ~ki osobi ni . Taka, mater i jal i te so pomal a

poroznost i maat pogol ema vol umenska masa, t .e i sti te se pote{ki , i maatpol o{ i termoi zol aci ski osobi ni no mnogu podobr i mehani ~ki osobi ni odmater i jal i te so pomal a vol umenska masa (pogol ema poroznost). Ova jasnouka` uva na f aktot deka vol umenskata masa e eden mnogu va` en parametar kojtreba da se znae za mater i jal i te { to se kor i stat vo gr ade ni { tvoto.

Vol umenskata masa mo` e da se odredi po eksperi mental en pat na pri me-roci , probni tel a, so pravi l en i l i nepravi l en geometr i ski obl i k na tojna~i n {to se opredel uva vol umenot i masata na sekoj pri merok pood-del no.

Masata na pr i meroci te m0 se dobi va so merewe na vaga so baranato~nost(so tehni ~ki , anal i ti ~ki i l i drugi vi dovi vagi ). Vo zavi snost odvi dot i sostojbata na mater i jal ot, vol umenot na pri merokot V, a ottamu ivol umenskata masa na materi jal ot mo` e da se opredel i na razl i ~ni na~i ni .

(1) Vol umenska masa za pri meroci so pravi l na f orma

Vol umenot Vmo` e da se dobi e po matemati ~ki pat so prethodno merewena di menzi i te na pr i meroci te. Naj~esto pod pri meroci i l i t .n probni tel aso pravi l na f orma se podrazbi raat probi vo obl i k na kocka, pri zma i l ici l i nder . Za edno i spi tuvawe neophodni se najmal ku tri probni tel a.Voobi ~aeno e di menzi i te na probi te da se opredel at so pomo{ na {ubl er


21/69

15

i l i metar , odnosno l ewi r . Gol emi nata na di menzi i te koi u~estvuvaat pr iopr edel uvaweto na vol umenot na probata pretstavuva sredna vrednost odnajmal ku tr i merewa ,Sl .3.

Na ovoj na~i n vol umenskata masana mater i jal ot od koj {to se na-pr aveni pr i mer oci te se dobi va

kako sredna vrednost odi spi tuvaweto na najmal ku tr ipr obni tel a

(2) Vol umenska masa na pri me-roci so nepravi l na f orma

Dokol ku pr i meroci te i maatnepravi l en obl i k toga{ vol ume-not na i sti te ne mo` e da se opre-

del i po matemati ~ki pat, tuku se kor i stat nekoi drugi metodi . Vo zavi snostod toa, dal i se raboti za zbi en i l i porozen mater i jal postojat pove}erazl i ~ni na~i ni za opredel uvawe na vol umenot.

( 2.1) Vo l umen na p r ob i od zb i en i o t mat er i jal so nepravi l na f orma

Mo e da se opredel i so merewe kor i stej}i vol umenometr i , gradui ranici l i ndri , pi knometri , i l i ci l i nder so prel i vni k, Sl . 4. Naj~esto sekor i stat takanare~eni hi drostati ~ki vagi , Sl . 5, koi go kor i stat poznat i otArhi medov zakon spored koj na sekoe tel o potopeno vo te~nost dejstvuvasi l a na i sti snuvawe ednakva na masata na i sti snatata te~nost. Vozavi snost od vi dot na materi jal ot na pr i merokot, se upotr ebuvaat isoodvetni te~nosti kako desti l i rana voda, terpenti n, benzi n, ` i va, za dane se javat hemi ski i l i f i zi ~ki procesi me|u mater i jal ot i te~nosta.

Vo tekot na i spi tuvaweto najprvo se meri masata m0na probnoto tel o so

to~nost od 0,01g, potoa so pomo{ na hi dr aul i ~kata vaga se opredel uva masam1na pri merokot potopen vo te~nosta so soodvetna speci f i ~na masa sT.Vol umenot na probata e ednakov na odnosot na masata na i st i snatata te~nost(m0-m1) i speci f i ~nata masa na te~nosta S,T.Potoa vol umenskata masa seopr edel uva spored rel aci jata (2):

== 00

mV

V

m

T,S

10 mmV

=

T,S

10

0 mm

m

= ...(4)

S l .4 Ci l i n d er so p r e l i v ni k S l .5 Hi d r o st at i ~k a v aga

Sl.3 Op r e d el uv aw e d i men zi i t e n a p r o bn i t et e l a so pr av i l en ob l i k


22/69

16

(2.2) V ol umen n a p r i mer o c i o d p or o zen mat er i jal s o n ep r av i l n a

f o r ma

Ako pr i merokot e od porozen mater i jal toga{ za opredel uvawe nanegovi ot vol umen Vse kori sti i stata postapka, so merewe vo vol umenometr ii l i so pomo{ na hi drostati ~ka vaga, so taa razl i ka {to tr eba da se napraviprethodna pri prema na probataso cel da se el i mi ni ra navl eguvaweto na

te~nosta vo por i te i kapi l ari te za vr eme na i spi tuvaweto. Posl e vakvatapr i prema postapkata na opredel uvawe na vol umenskata masa na porozni otmater i jal e potpol no i sta so onaa za zbi eni ot materi jal .

Gl avno se kor i stat dva na~i ni za opredel uvawe na vol umenot na poroz-ni te materi jal i :

(a)so prethodno potopuvawena pr i merokot vo te~nostvo koja ostanuvase do potpol no zasi tuvawe; i

(b)so prema~kuvawe na povr{ i nata na pr i merokot so opredel enza{ti ten mater i jal .

Ako se kor i st i postapkata so prema~kuvawet oga{ pretpazl i vo tr eba

da se i zbere materi jal ot za zapt i vawe. Naj~esto, za taa cel se kor i stiparaf i not. Vo tekot na i spi tuvaweto, najprvo se opredel uva (so merewe)masata na probatam0vo suva sostojba.Posl e toa i stata se potopuvavorastopen paraf i n. Paraf i not navl eguva vo povr{ i nski ot del od por i te i{upl i ni te, i otkoga pr i mer okot }e se i zvadi po negovata povr{ i na seobr azuva vodonepropusen f i l m od paraf i n. Taka se doa|a vsu{nost domodel ot na proba od zbi en materi jal . Se meri masata m1na paraf i ni ranataproba. Potoa, so pomo{ na vol umenometr i i l i so hi drostat i ~kata vaga seopr edel uva i masata m2na paraf i ni ranata proba potopena vo vodata. Akospeci f i ~nata masa na vodata e S,T, a na paraf i not S,P (S,P=930 kg/m

3),vol umenot na probata se pr esmetuva kako razl i ka na vol umenot napar af i ni ranata pr oba i vol umenot na paraf i not. Pr i ova, tr eba da se i ma

predvi d deka vo op{t sl u~aj, vol umenot na nekoj materi jal mo` e da seopr edel i spored kako odnos na negovata masa i speci f i ~nata, odnosnovol umenskata masa na i sti ot:

]/[ 30 mkgV

m=

mV= [m3] V=Vpar.pr.-Vpar.

masa na paraf i not: mpar. = m1 - m0;

vol umen na paraf i not: Vpar.= mpar./ s,p =( m1 - m0)/s,p

vol umen na paraf i ni ranata proba:odnos na masata na i sti snatatate~nost i speci f i ~nata masa na te~nosta vo koja e potopena probata

Vpar.pr.= ( m1 - m2)/S,T

vol umen na probata: V=Vpar.pr.-Vpar.

P,S

01

T,S

21 mmmmV

= ...(5)


23/69

17

Toga{, vol umenskata masa na pr i merokot od porozen materi jal se dobi vakor i stej}i ja rel aci jata 5, kako : =m0/V

P,S

01

T,S

21

0

mmmm

m

= ...(6)

(4). Vol umenskata masa na materi jal i so rastresi ta struktura

Kaj nevrzani te mater i jal i , zrnesti i l i vo vi d na prav, vol umenskatamasa se opr edel uva na pr i meroci koi se f or mi r aat vo sadovi so r azl i ~enobl i k, naj~esto ci l i nder ~i j di jametar e ednakov so vi so~i nata. Vo ovi esadovi se vnesuva potpol no suv mater i jal koj so pomo{ na i nka, l evak,sl obodno se pu{ta da pa|a od opredel ena vi si na (Sl . 6 i 6.1). Na ovoj na~i nse si mul i ra rastr esi tost na mater i jal ot koja pr i bl i ` no odgovar a napr i rodni te usl ovi .

Vol umenskata masa masa na materi jal ot vo vakva sl obodno nasi pana

sostojba se presmetuva vrz osnova na i zmerenata masa mna sadot zaedno somateri jal ot {to e vo nego, ako prethodno se znae masata mc i kori sni otvol umen na sadot Vc. Vol umenot Vc na sadot se i zbi r a vo zavi snost odgol emi nata na zrnata na i spi tuvani ot mater i jal . Za gi ps, mel ena var, cementi pesok se prepora~uva i spi tuvawe so pomo{ na ci l i ndr i ~en sad so vol umenVc=1 dm

3(0,001 m3).

Vol umenskata masa na sl obodno nasi pani ot materi jal se presmetuvakako odnos na masata na mater i jal ot i kori sni ot vol umen nasadot, sporedf or mul ata:

= (m - mc) / Vc...(7)kade e:m - masa na sadot zaedno so materi jal ot;

mC- masa na prazni ot sad;

VC-kori sen vol umen na sadot,

i pretstavuva najmal a vozmo` na vrednost. Pr i merno, speci f i ~nata masa naedna vrsta varovni k e 2700 kg/m3, negovata vol umenska masa e okol u 2500kg/m

3,dodeka pak vol umenskata masa na sl obodno nasi pan tol ~eni k dobi enso si tnewe na i sti ot i znesuva samo 1300 kg/m3.

Vol umenskata masa na mater i jal i te koi se kor i stat vo grade ni { tvotovar i raat vo mnogu { i rok di japazon na vr ednosti . Taka, na pr i mer,vol umenskata masa na ekspandi rani ot pol i sti ren-sti roporot(Usjepor) sedvi ` i od 1240 kg/m3, na grade nata kerami ka od 12001600 kg/m3, zabetonot22002500 kg/m3, a za ~el i kotdur i 7800 kg/m3.

S l.6 L a bo r a t o r i s ka i n k a S l . 6.1 Spec i j al en apar at za nas i p an mat er i j al


24/69

18

3.1.2. Speci f i ~na masa

Speci f i ~na masa S(kg/m3)pretstavuva masa na edi ni ca vol umen na

apsol utno gusti ot materi jal (bez pori i {upl i ni ).I l i , so drugi zborovitoa e masa na edi ni ca vol umen na ~i stacvrsta supstancakoja se dobi vaso otstr anuvawe na pr i sustvoto na te~nata i gasovi tata f aza.

Taka speci f i ~nata masa se def i ni ra so i zrazot:

S=m0/ Va (kg/m3)...(8)

kade {to e: m0-masata na materi jal ot vo (kg), a Va-vol umen vo kompaktnata,cvr sta mater i ja , i l i t.n. apsol uten vol umen vo(m3).

Opredel uvaweto na speci f i ~nata masa po eksperi mental en pat, vopraksata se vr{ i na pove}e na~i ni so pr i mena na postapkata koja se sostoiod nekol ku f azi . Treba da se potenci r a deka speci f i ~nata masa seopr edel uva vo suva sostojba. Zaradi toa, mater i jal ot prethodno se su{ i natemperatura od okol u 105 C i se meri negovata masa m0. Potoa, se vr{ i

i zvl ekuvawe na vozduhot od pori te na mater i jal ot so pomo{ na vakum ini vno i spol nuvawe, vo hermeti ~ki usl ovi , so soodvetna te~nost. Vol umenotna te~nosta so koja se i spol neti pori te e poznat, i toj e i denti ~en navol umenot na pori te Vp. Vol umenot na materi jal ot vo pr i rodna sostojba Vmo` e rel at i vno l esno da se opredel i . Vr z osnova na poznatata r el aci ja (1)so koja se def i ni ra vkupni ot vol umen na nekoj mater i jal se dobi vavrednosta na apsol utni ot vol umen Va,odnosno Va=V-Vp, kade Vp= Vvoda/tecnost

S=m0/ Va = m0/ (V-VP)Dovol no to~ni vrednosti na speci f i ~nata masa za prakti ~ni cel i ,

mo` at da se dobi jat so postapkata na pretvorawe na materi jal ot vo f i n

prav, t.n. postapka na si tnewe. Ovoj pr av se su{ i na temperatura od okol u105 Cdo postojana masa. Potoa se mer i negovata masa m0,i se potopuva vosoodvetna te~nost. Vol umenot na apsol utno gusti ot materi jal Va seopr edel uva, spored Arhi medovi ot zakon, so merewe na i sti snatata te~nost.Za ovaa cel se kor i stat razl i ~ni vi dovi na vol umenometr i i pi knometr i vo koi se stava te~nost, so poznata speci f i ~na masa S,T,koja ne e akti vna somater i jal ot { to se i spi tuva.

Pi knometarot e pr i bor (aparat) koj e i spol net so zagr eana te~nost(naj~esto na 20 C) so def i ni ran vol umen. Obi ~no vol umenot se obel e` uva,odnosno e nazna~en na pr i borot (naj~esto stakl en pri bor ), a masata m nate~nosta {to e vo nego pretstavuva konstanta na pi knometarot. Ako pr ii spi tuvaweto se kor i stat razl i ~ni vi dovi na te~nost, toga{ ovaa konstntatreba prethodno da se opredel i za sekoj vi d pooddel no.

Mnogu ~esto vo prakti kata tr eba da se opr edel i speci f i ~nata masa name{avi ni od nekol ku mater i jal i (betonska me{avi na, grade` en rastvor isl i ~no). Toga{, ako se poznati masi te na pooddel ni te komponent i mi ini vni te speci f i ~ni masi Si, speci f i ~nata masa na smesata S sepresmetuva spored rel aci jata:

S=m0/ Va


25/69

19

Kade e: m0=mi, Va= Vai= mi/Si, i=1,2,3,4,.....n-broj na komponenti vome{avi nata

Sn

n

Si

i

SS

ni

Si

i

n

i

i

S mmmm

mmmm

m

m

+++++

+++++==

=

......

......

2

2

1

1

211 ...(9)

Speci f i ~nata masa kako parametar na grade` ni te mater i jal i se kor i stipr i opr edel uvaweto na strukturni te karakter i sti ki na matrer i jal i te i pr iproekti raweto na sostavot na betonot, rastvori te i drugi kompozi tnimater i jal i .

Obi ~no, speci f i ~nata masana pogol embroj mater i jal i { to se kor i statvo grade ni {tvoto e pogol ema od ni vnata vol umenska masa, zaradi toa{to pove}eto od ni v se porozni . Samo za potpol no kompaktni te mater i jal ivol umenskata i speci f i ~nata masa mo` e da i maat i sta brojna vrednost (toae sl u~aj kaj metal i te, stakl oto, bi tumenot).

Kaj pove}eto pr i r odni i ve{ta~ki kameni mater i jal i speci f i ~nata masase dvi ` i od !""do 2700 kg/m3, kaj ve{ta~ki te smol i do 1800 kg/m3, adodeka kaj pove}eto vr st i nadrvoe pomal a od 1000 kg/m3.

3.2 Strukturni karakteri sti ki

Strukturatana eden porozen grade en mater i jal mo` e da se karakte-r i zi ra so nekol kute parametr i kako {to se: gusti nata, rel ati vnata gusti -na, poroznosta, otvorenata i zatvorenata poroznost, raspredel uvawetona pori te vo zavi snost od vkupnata poroznost, i drugo.

3.2.1 Poroznost

Poroznosta e edna od najva` ni te str ukturni karakter i sti ki namater i jal i te. Poroznosta pretstavuva stepen, i l i merka na zastapenostna prazni prostori vo cvrstata supstanca od koja {to e i zgradenmateri jal ot. Prazni te prostori mo` at da se javat vo razl i ~ni f ormi ,gol emi na i r aspr edel ba na gol emi nata, mo` e da bi dat i spol net i so vozduh,i l i nekoj drug gas, i l i so voda.

Gl avno, prazni te prostori se javuvaat vo vi d na pori i {upl i ni . Zarazl i ka od pori te koi se mi kroskopski si tni , {upl i ni te se zna~i tel no

pogol emi i se zabel e` uvaat so gol o oko. Spored gol emi nata, pori temo` e dase podel at na nekapi l arni i kapi l arni , odnosno kapi l ar i . Zanekapi l arni pori se smetaat oni e ~i ja gol emi na se dvi ` i od 10-7do 10-3m,dodeka pak kapi l arni te pori se od r ed na gol emi nata od 10-9do10-7m.

Pori te i {upl i ni te r edovno i maat nepravi l en obl i k i se prosti r aat ni zmasata na mater i jal ot vo si te pravci . Se razl i kuvaat zatvoreni pori , t.n.{upl i ni i otvoreni pori -kapi l ari , Sl . 7.


26/69

20

Zatvoreni te pori me|usebe ne se povrzani , tuku se i zol i r ani , dodekaotvoreni te por i komuni ci r aat me|usebno, a mo` e dur i i da i maat kontakt sonadvore{nata sredi na, Sl . 7 (b).

(a) (b)

Sl.7 V i d ov i p or i ; (a) zat v o r e ni p or i - { up l i n i ; (b ) o t v or en i p or i -k ap i l ar i Poroznosta kako parametar se karakter i zi ra so koef i ci ent na

poroznosta p(%),{to pretstavuva odnos me|u vol umenot na si te pori i{upl i ni sodr` ani vo materi jal ot i vol umenot na materi jal ot vopri rodna sostojba, i i znesuva:

1001100V

V1100

V

VV100

V

Vp

S

aap

=

=

== %...(10)

kade e: p-poroznost na mater i jal ot vo %;-vol umenska masa na materi jal ot

vo kg/m3

i S-speci f i ~na masa vo kg/m3

; Va=m0/s; V=m0/

Poroznosta def i ni r ana na ovoj na~i n pretstavuva t.n vkupna i l i op{taporoznost (p). I naku taa pretstavuva zbi r od otvorenata poroznost(po)izatvorenata poroznost (pz):

p = po + pz...(11)

(1) Ot v o r enat a po r o znos t (po) se def i ni ra kako odnos navol umenot na si te otvoreni pori i vkupni ot vol umen na materi jal ot.

Ovaa str ukturna karakter i sti ka, naj~esto se opredel uvaeksperi mental no preku merewe na kol i ~estvoto na vpi enata voda koja vo

ovoj sl u~aj gi i spol nuva samo oni e prostori vo mater i jal ot koi se povrzaniso povr{ i nata na pr i merokot, t .e samo otvoreni te pori . Najprvo seopr edel uva (se meri ) masata m0 na potpol no suvi ot pri merok prednegovoto potopuvawe vo voda. Potoa, se meri masata m0v na pri merokotposl e vpi vaweto na vodata. Toga{, otvorenata poroznost mo` e da sepresmeta spored i zrazot:

(%)100V

Vp

op

o = (%)100

,

00

vS

vo

V

mmp

= ...(12)


27/69

21

vo koj S,v e speci f i ~na masa na vodata koja kako {to e poznato, i ma

vrednost od 1000 kg/m3, V0p=mvp.voda/ s,v; mvp.voda=m0v-m0

Otvoreni te pori se pr i ~i na za namal uvawe na otpornosta na dejstvotona mraz, vodonepropustl i vosti otpornosta na dejstvoto na agresi vni tegasovi i te~nosti . I stovremeno ovi e por i se po` el ni kaj mater i jal i te {to

se kor i stat za zvu~na i zol aci ja, bi dej}i ja pr i maat, t .e ja progol tuvaatenergi jata na zvukot.

( 2) Zat v o r enat a po r oznost ( pz)eodnos na vol umenot na pori tekoi ne se povrzani me|u sebe i so povr{i nata i nemo` at da se i spol natso voda, i vol umenot na materi jal ot vo pri rodna sostojba (vkupni otvol umen na materi jal ot).

(%)100V

Vp

zp

z =

Zatvorenata poroznost se presmetuva kako razl i ka me|u vkupnataporoznost p i otvorenata poroznost po:

pz =p- po...(13)

Zgol emuvaweto na zatvorenata poroznost za smetka na otvorenatapor oznost pomaga za podobruvaweto na otpor nosta na mraz i vodone-propustl i vosta i kone~no za zgol emuvawe na dol gotr ajnosta na materi jal i tepr i dejstvo na te~na i l i gasovi ta nadvor e{na sredi na. Zatvoreni te por i japodobruvaat sposobnosta na mater i jal ot kako topl i nski i zol ator , me|utoa govl o{uvaat kval i tetot na i zol aci jata na zvukot.

Otvoreni te pori se predomi nantni kaj mater i jal i te koi i maat vkupnaporoznost pogol ema od 10%, a zatvoreni te kaj materi jal i te koi i maatporoznost pomal a od 10%.Kaj materi jal i te ~i ja vkupna poroznost e pomal aod 5%,kako {to e poka` ano na di jagramot na Sl . 8, prakti ~no egzi sti raati skl u~i vo samo zatvor eni te por i .

Poroznosta na cvrsti te mater i jal i koi se kor i stat vo grade ni {tvotose dvi ` at vo { i rok di japazon od 0,10,6%kaj mermerot i grani tot, preku

S l.8 Rasp r edel ba na zat vo r ena ta pzi o t v o r en at a p o r o z no st pov oza v i s n os t o d v k up n at a p or o zn o st p

OP

ZP

20

10

30

10 020p[%]

P

oroznost,po,pz

[%]


28/69

22

7085% kaj tul i te za termoi zol aci ja, do nad 90% kaj ve{ta~ki temateri jal i od pol i meri (sti roporot).

Va` no e da se napomene deka za razl i ~ni t i povi na konstr ukci i i objektivo grade` ni {tvoto, se kor i stat i mater i jal i so razl i ~na poroznost. Taka napr i mer , kako materi jal i za topl i nska i zol aci ja se kor i stat oni e koi i maatvi soka por oznost, dodeka za hi drotehni ~ki rabot i i kanal i zaci oni cevki }ese pr i menat mater i jal i so mal a poroznost.

I sto taka, treba posebno da se i stakne deka od osobena va nost zamater i jal i te { to se upotr ebuvaat vo gr ade` ni {tvoto ni vnata vkupnaporoznost da bi de ramnomerno raspr edel ena vo masata na mater i jal i te,bi dej}i toa po pr avi l o obezbeduva i ramnomernost na ostanati te osobi ni .

3.2.2. Gusti na

Gusti natai l i kompak t nos t a qna nekoj materi jal pretstavuva stepenna i spol netost na opredel en vol umen so cvrsta materi ja, i l i t.n apsol u-ten vol umenVa, i vol umenot na materi jal ot vo pri rodna sostojbaV.

100100m

m

100V

Vq

S0

S

0

a

=

== i l i (%)p1100q

S

=

= ...(15)

kade: q-gust i na vo%; p-poroznost vo %;S-speci f i ~na masa vokg/m3; vol u-

menska masa vo kg/m3.

Gusti nata na potpol no neporozni ot, i l i apsol utno gusti ot mater i jal senar ekuva teori ska gusti nai se opr edel uva so pr esmetuvawe na masata (akose poznava masata na atomot, jonot i l i mol ekukata) i vol umenot (so pomo{ napoznavawe na parametr i te na r e{etkata) na edi ne~na }el i ja na kri stal ni ot

mater i jal . Teori skata gusti na se zadava vo kg/m3i prakti ~no i stata e i den-t i ~na so speci f i ~nata masa na nepor ozni te mater i jal i . Si te ostanati real -ni mater i jal i koi vo pomal a i l i pogol ema merka sodr` at odredena poroz-nost i maat gusti na pomal a od teori skata. Ovaa gusti na na real ni te mater i ja-l i se vi ka u{te i rel ati vna gusti nai se zadava vo %od teori skata gusti na.

Za gol embroj mater i jal i koi se kor i stat vo gr ade ni { tvoto va` no e dase znae i nasi pnata gusti na i l i rastresi tosta. Ovaa str uktur na karakte-r i sti ka pretstavuva odnos na vol umenot na prazni ni te me|u zrnata i vol u-menot na zrnesti ot mater i jal vo nasi pna sostojba i se opredel uva po f or-mul ata:

p= 1 - / z

kade {to e: -vol umenska masa na materi jal ot vo nasi pna sostojba; i

z- vol umenska masa na zrnata vo kg/m3,pr i { to se pretpostavuva

deka zrnata na materi jal ot se apsol utno kompaktni .

Od def i ni ci jata jasno sl eduva deka deka rastresi tosta e vrzana zazrnesti i pra{kasti materi jal i koi se sostaveni od pooddel ni me|usebnonepovrzani zrna ({q unak, tol ~eni k, pesok, cement, var, gi ps i t.n.), i seopr edel uva na i st na~i n kako i poroznosta. Poznavaweto na i stata ovozmo-


29/69

23

` uva pr avi l no skl adi rawe i posebno transpor t na di sperzni te mater i jal ikoi vo grade ni { tvoto se kor i stat vo gol emi kol i ~i ni .

I l ustr ati vno, vo Tabel ata 1 se dadeni pr ose~ni te vrednost i na paramet-r i te na sostojbata i str ukturni te karakter i sti ki za nekoi pova` ni i mnogu~esto kor i steni mater i jal i vo grade ni { tvoto.

Tabel a 1.Prose~ni vrednosti na parametr i te na sostojba i str ukturni te karakteri sti kiza nekoi pova ni grade ni mater i jal i .

Parametr i na sostojbatastrukturni

karakteri sti kiVi d na materi jal ot Speci f i ~n

a masa(kg/m3)

vol umenskamasa(kg/m3)

op{taporoznost

(%)

Kompaktnost(gusti na)

(%)

Grani t 2700 2670 1,1 98,9Pri rodenkamen Vul kan.

tuf2700 1400 48,2 51,8

Obi ~en 2600 2400 7,7 92,3BetonLesen 2600 1000 61,5 38,5

Obi ~na 2650 1800 32,1 67,9Tul a [ upl i va 2650 1300 50,9 49,1Dabovo 1540 720 53,2 46,8DrvoBorovo 1540 530 65,6 34,4

Stakl o 2650 2650 0 100el i k 7860 7860 0 100


30/69

2

4. F i zi ~ki svojstva pod dejstvo na nadvore{nivl i jani ja

4.1 Osnovni poi mi

Brzi nata vna nekoj f i zi ~ki proces koj se odvi va vo odreden mate-ri jal pod dejstvo na nadvore{ni te vl i jani ja, bi l o toa da e topl i na,vodena parea, gas i l i el ektr i ~na str uja, se def i ni ra kako odnos napotenci jal ot (pogonskata si l a) na procesot i gol emi nata na otporot kojase javuva vo toj materi jal , pretstavena so i zrazot:

R

ppv 21

= (4.1)

kade e: v - brzi na na procesot; p1-p2 - potenci jal na razl i ka i l i pogonskasnaga; R- optor.

Potenci jal ot na procesot i l i pogonska snaga mo` e da pretstavuva

razl i ka me|u naponi te na vodenata parea kaj procesot na hi groskopnotovpi vawe na vodata, razl i ka vo temperatur i te, razl i ka vo el ektr i ~ni otnapon, koga e vo pra{awe mi nuvawe na el ektr i ~na struja, i t .n.

Otporot (R)zavi si od dol ` i nata (L)i povr{ i nata na popre~ni ot presek(F)na pr i merokot od mater i jal ot, kako i od gol emi nata na koef i ci entot (K)koj e kar akter i sti ka za sekoj mater i jal pooddel no:

F

L

K

1R=

FK

LR= (4.2)

Taka, brzi nata na f i zi ~ki ot procesbi se pretstavi l a so i zrazot:

( )

L

KFp

F

L

K

ppv

1

21

=

=

i l i :

= Kpv

kade =F/L e geometr i ski f aktor koj gi karakter i zi ra geometr i ski teosobenosti na dadeni ot materi jal .

Od druga strana pak, i ntenzi tetot na sekoj proces se procenuva vrzosnova na negovata zavi snost vo tekot na vremeto, taka {to mo` e da senapi {e:

t

Qv=

kade Qe kol i ~i na na topl i na, voda, gas, str uja, a t e vr eme.

Od ovde se dobi va def i ni ti vni ot i zraz zaQ, koj vsu{nost go pretstavuvazakonot na Darsi :

L

tFpKtvQ

==


31/69

2

Ovaa vrska i ma rel ati vno op{t kar akter (sl i ~na e po obl i kot, na pr i merna Omovi ot zakon i l i na ravenki te na di f uzi oni ot prenos na topl i na i l imasa), i so nejzi noto kor i stewe vozmo` no e da se re{at ni za prakt i ~niprobl emi . Na pr i mer, ovoj i zraz jasno poka uva deka si tnozrnesti ot cementmnogu pobrzo }e reagi ra vo dopi r so vodata i CO2 od vozduhot otkol kukrupnozrnesti ot, a so samoto toa i pobrzo }e se stvrdnuva, bi dej}i i ma

pogol ema vkupna povr{ i na (F), pomal a di menzi ja na ~esti ~ki te (L) i sporedtoa, pogol ema vrednost naQ.

4.2 Hi dro-f i zi ~ki svojstva

Mater i jal i te koi se kor i stat vo gr ade` ni {tvoto mnogu ~esto, vo tekot naskl adi raweto, tr anspor , a i posl e vgraduvaweto vo odredeni konstr ukci i ,doa|aat vo postojan i l i povremen dopi r so voda bi l o da e taa vo obl i k navodena parea i l i vo obl i k na te~nost. Vl a` eweto na mater i jal i te negat i vnovl i jae na ekspl oataci oni te osobi ni na mater i jal i te koi se kor i stat vograde ni { tvoto. Taka, na pri mer, so vl a` ewe se zgol emuva sposobnosta zasproveduvawe na topl i na na mater i jal ot, odnosno se namal uvaat negovi te

termoi zol aci ski osobi ni , drvoto mo` e dur i i da po~ne da se raspa|a,metal i te (ako ne se posebno za{ti teni ) da kor odi raat, a cementot i gopsotmo` e da stanat i potpol no neupotrebl i vi . Vo koja merka vodata }e reagi raso odreden materi jal vo mnogu zavi si od negovata poroznost i posebno odgol emi nata i t i pot na pori te, odnosno od pr i sustvoto na takanare~eni tekapi l arni por i .

4.2.1. Hi groskopnost

Sposobnosta na kapi l arno porozni te materi jal i da vpi vaat i dazadr` at odredena kol i ~i na vodena parea od vl a ni ot vozduh se vi kahi groskopnost. Ovaa pojava e f i zi ~ko-hemi ski proces koj go vkl u~uvavpi vaweto na vodenata parea od vozduhot kako rezul tat na ni vnataabsorpci ja, odnosno vrzuvawe so vnatr e{ni te povr{ i ni na por i te i nakapi l arnata kondenzaci ja, koja { to e vozmo` na samo vo kapi l ari te soradi us pomal od 10-7m i pr i rel ati vna vl a nost na okol nata sredi napogol ema od 30%.

Zna~i , hi groskopnata sodr` i na na vl aga vo materi jal ot e f unkci ja odrel ati vnata vl a` nost i temperatur ata na vozduhot. Ovaa zavi snost edef i ni rana so i zotermata na absorpci ja pr i ka ana na Sl . 9.

Se zabel e` uva deka s do to~kata Ana kr i vata, se razvi va procesot naabsorpci ja na pareata na vnatre{ni te povr{ i ni na por i te. Del ot pak, odkri vata, desno od to~kata A go dava podr a~jeto vo koe hi gr oskopnatavl a` nost se zgol emuva zaradi kapi l arnata kondenzaci ja.

Maksi mal nata hi groskopna sodr` i na na vl aga se def i ni ra kako onaaramnote na sodr` i na koja odgovara na dadena temperatura i rel ati vnavl a` nost na vozduhot od 100%. Taa r aste so poroznosta na mater i jal ot izavi si obratno proporci onal no od pre~ni kot na kapi l ar i te. Ako pre~ni ci tena kapi l ari te se pomal i , maksi mal nata hi groskopna sodr` i na na vl aga }e sezgol emi .


32/69

2

Hi groskopnosta Wx, eksperi mental no se opredel uva kako odnos namasata na vpi enata vl aga od materi jal ot pri vl a nost od 100% itemperatura od 20 Ci masata na suvi ot materi jal m0(kg), i zrazena vo %:

(%)100mmmW

0

0BAx =

kade e: mBA-masa na probata vo kg,pr i maksi mal na hi groskopska sodr` i na navl aga, opredel ena pr i r amnote` na vl a` nost me|u probata i vozduhot koj i marel ati vna vl a nost od 100 %i temperatura od 20 C.

Hi groskopnosta spored pogore def i ni rani ot i zraz }e bi de opredel enaako najpr vo probi te od mater i jal ot se i su{at do postojana masa posl e koe semerat so to~nost od 0,01g, i se dobi va m0. I zmereni te probi , potoa sepostavuvaat nad voda vo speci jal en aparat eksi kator vo koj se odr` uvatemperatura od 20 3C. Vol umenot na probata ne tr eba da bi de pogol emod50% od vol umenot na vozdu{ni ot prostor vo eksi katorot. Posl e 72 ~asaprobi te se vadat od aparatot, se merat i se dobi vamasata na probata posl ezasi tuvaweto so vodena parae mBA. Masata na vpi enata vl aga namater i jal ot e mBA-m0.

Kaj opredel en broj grade ni materi jal i , kako {to se mater i jal i te zatermoi zol aci ja, si tno mel eni ot cement i drugi , koi i maat gol ema vnatr e{napovr{ i na na pori te i prazni ni te se javuva i gol ema hi groskopnost.

Zgol emenata hi groskopnost na mater i jal i te za termoi zol aci ja jazgol emuva ni vnata sposobnost za sproveduvawe topl i na i ja namal uvasposobnosta na topl i nski i zol ator i . Ako, na pr i mer , cementot, negasenatavar , grade ni ot gi ps i drugi te mi ner al ni vrzni sredstva, podol go vreme sei zl o` eni na vozduh so vi sok pr ocent na vodena parea (vo do dl i vi per i odi )

zaradi ni vnata i zrazena hi groskopnost se namal uva ni vnata akti vnost taka{to mo` e da stanat i potpol no neupotrebl i vi .

Sl.9 I zo t e r ma na ab s o r p c i j a

max

T[C]=const

A

100%0

absor. kond.

sodr`

ina

na

vl

ag

Rel ati vna vl a nost


33/69

2

4.2.2 Hi drof i l nost

Hi drof i l nost pretstavuva sposobnost na materi jal ot na svojatapovr{i na da vrzuva pogol ema, i l i pomal a kol i ~i na na voda. Mol ekul i tena vodata i maat nagl asena absorpci ja, odnosno na vrzuvawe zapovr{ i nata na cvrsti te tel a.

Sl .9.1 Hi d r o f i l n ost

Toa se mater i jal i te koi mnogu l esno ja vrzuvaat vodata, posebno odatmosf er ata, pr i { to mo` e da se javat i i zvesni hemi ski reakci i sozdavaj}i

novi soedi neni ja.

4.2.3 Hi drof obnost

Hi drof obnost e osobi na na materi jal ot koja e prakti ~no sproti vnana hi drof i l nosta. Taka, hi drof obni te mater i jal i ne ostvaruvaat ni kakvikontakti so mol ekul i te na vodata zaradi toa {to na povr{ i nata nemaatakti vni pol arni mol ekul i , { to usl ovuva da ne ja absor bi raat vodata. Voovaa grupa mater i jal i spa|aat razni l akovi , boi i emul zi i .

4.3 Vpi vawe na voda

Vpi vaweto na voda e osobi na na materi jal i te pod dejstvo namol ekul arni te i kapi l arni te si l i pri normal en atmosf erski pri ti sokda vpi vaat i da ja zadr` uvaat vodata

Vpi vaweto na voda e tol ku pogol emo, kol ku {to se pogol emi : (1)poroznosta na materi jal ot; (2) sl obodnata povr{i na na pori te i (3)hi drof i l nosta, odnosno hi gr oskopnosta na i sti ot. Materi jal otnaji ntenzi vno ja vpi va vodata vo po~etni te ~asovi posl e potopuvawetoi l i dopi ri t so nea. Br zi nata na vpi vaweto na vodata zavi si od gol emi natana kapi l ar i te. Vo kol ku gol emi nata na kapi l ar i te e poraznor odna (razl i ~nipo di menzi i ), tol ku i br zi nata na vpi vawe }e bi de pogol ema.

Eksperi mental no, mereweto na vpi vaweto voda se vr { i spored to~nopropi {ani postapki . Naj~esto se pri menuvaat dve postapki i toa:(1) metodna postepeno potopuvawe, i (2) metod na kapi l arno ka~uvawe, Sl . 10.

Pojavata na absorpci ja, odnosno vrzuvawese dol ` i na el ektrostati ~koto pr i vl ekuvawena sprot i vno nael ektr i zi rani te pol ovi pome-|u mol ekul i na vodata i povr{i nata nacvrsti te materi i .

Tokmu toa e pr i ~i nata {to i zrazi to hi dro-f i l ni se oni e mater i jal i ~i i mol ekul i se po-l arni i l i na povr{ i nata poseduvaat akti vnipol arni grupi

- +- +

- +

+ -+ -+ -+ -

-

-

cvrstamater i javoda


34/69

2

4.3.1 Metod na postepeno potopuvawe(MKS B. B8. 010)

P r i metodot na postepeno potopuvawe, S l .10a, to~no e pr opi {an na~i -not na postapnoto potopuvawe. Otkoga probi te od materi jal ot se prosu{enido postojana masa i so merewe e konstati rana ni vnata masa m0, sepostavuvaat vo stakl ena i l i metal na kada vrz skara pr i { to dol nata

povr{ i na nema da se dopi ra do dnoto na sadot. Vo i nterval i od 4do 6~asavo kadata se dotura voda, taka {to pr i merokot se potopuva posl edovatel nodo1/4; 1/2; 3/4od vi so~i nata. Na krajot pr i merokot potpol no se prekri va sovoda taka {to vodeni ot sl oj nad povr{ i nata ne tr eba da bi de pogol emod 2do3cm.

Pr i meroci te se smetaat deka se vodozasi teni ako razl i kata vo masi te m0Vpr i dvete posl edovatel ni merewa posl e 24 ~asane e pogol ema za 1%.

Taka, vpi vaweto pretstavuva odnos na masata na vpi enata voda mVi masata na suvi ot pri merok m0,i zrazen vo %, def i ni ran so i zrazot:

(%)100m

mm100m

mu

0

0V0

0

V

==

kade e: m0V-masa na pr i merokot i zmerena posl e tretmanot vo voda, a

mV=m0V-m0- masa na vpi enata voda.

Vpi vaweto na voda mo` e da se i zrazi i vo odnos na vol umenot V napri merokot vo suva sostojba, odnosno vo vol umenski procenti , sporedobr azecot:

VS

VV

vol uV

mm

V

mu

,

00

. 100100

=

==

kade e: -vol umenska masa na materi jal ot, S,V-speci f i ~na masa na vodata.Odnosotme|u vpi vaweto na voda po vol umeni po masaja pretstavuva

vol umenskata masa na materi jal ot vosuva sostojba:

==

=

V

m

m

mm

V

mm

u

u VVvol 0

0

0000 100)(

100

S l.10 Pos t a p k i z a mer ew e na v p i v awe t ona voda

Postepenoto dodavawe na vodaobezbeduva sl obodno i zl eguvawe navozduhot koj bi l zatvoren vo pori tena mater i jal ot. Posl e tr i denono-}i ja probi te se vadat od vodata seprebri {uvaat so vl a na meka krpai se merat. Za da se prover i dal i

probi te se napol no vodozasi teni , ti ese postavuvaat u{te naredni te 24~asada otstojat vo vodata i povtornose mer i ni vnata te` i na, m0V.

1/43

/4

1/2

23s

h05sm

h

H

a) postapnopotopuvawe

b) kapi l arnoka~uvawe


35/69

2

Ova dava mo` nost da se premi nuva od eden vi d vpi vawe voda kon dr ug:

uuvol =

Naj~esto, vpi vaweto na vodata pri normal en atmosf erski pri ti sok epomal o od poroznosta na materi jal ot bi dej}i vodata ne uspeva daprodre i vo najmal i te pori , a dodeka vo najgol emi te pori ne se

zadr` uva.

Vpi vaweto na voda uza razl i ~ni grade ni mater i jal i e razl i ~no i semenuva vo { i roki grani ci : zagrani tod 0,02do 0,7%;zaobi ~en betonod 28%;za tul i od 815%,i tn.

4.3.2 Kapi l arno vpi vawe na voda(MKS U. M8. 300)

Mnogu ~esto vo prakti kata se sl u~uva samo del od porozni ot materi jal dase nao|a vo voda pr i { to se javuva t.n. kapi l arno vpi vawe na voda.

Taka, presmetuvaweto na kol i ~i nata na voda QV{ to ja vpi va mater i jal otza opredel eno vreme tse vr{ i spor ed obrazecot:

tFkQV = ...(1)

Vo ovoj obrazac k (koef i ci ent na kapi l arnost) e konstanta koja seopr edel uva eksperi mental no, a pak F e povr{ i na preku koja se vr{ ivpi vaweto.

Mer eweto (eksper i mental no) na kapi l arnoto vpi vawe na voda se vr{ ispored metodata na kapi l arno kau~uvawe, Sl .10.b, pri {to se kori statpri zmati ~ni i l i ci l i ndri ~ni probni tel asovi so~i na, naj~esto, 4pati

pogol ema od di jametarot i l i stranata na popre~ni ot presek.Treti raweto na probni te tal a e i sto kako i pr i prethodno opi {anatametoda, so taa razl i ka {to dl abo~i nata na potpoeni ot del h0se bi ra da ne epomal a od1cm.Vo kadata se pu{ta postojano da te~e voda, na toj na~i n {tose obezbeduva vi {okot voda da se prel i va preku pr el i vni k obezbeduvaj}i japostojanata dl abo~i na na natopuvawe pr i meroci te pr etstojuvaat vo kadatado vospostavuvawe na postojana masa m0V.

Toga{ nastanuva kapi l arno ka~uvawe na

vodata i vl a` ewe na onoj del na mate-r i jal ot koj {to ne e vo neposreden dopi r sovodata. Ova vl i jani e e karakter i sti ~no zabetonot, tul i te i grade ni ot kamen.

Kapi l arni te por i vo real ni te materi ja-l i i maat nepravi l en obl i k, pa taka za pres-metuvawe na vi si nata na kapi l arnoto ka~u-vawe ne mo` at da se upotrebat poznati teteoretski obrasci . Za prakti ~ni cel i , naj-~esto se kor i stat dovol no to~ni empi r i skiobrasci .

S l. 10( 1) Kap i l ar n o v pi v awe na v o d a

vi si na nakapi l arnoka~ena voda

h05sm

H

F


36/69

3

Kapi l arnoto vpi vawe voda ukap se opredel uva kako odnos nakol i ~estvoto voda, koe se nao|a vo pori te i prazni ni te na del ot odmateri jal ot nad ni voto na vodata, i masata na materi jal ot vo suvasostojba m0.

1000

... =

m

mu vvkkap [%]

kade e: mk.v.v-masa na kapi l arno vpi enata vodakoja se dobi va kako razl i kana masata na vodozasai tenata pr oba m0V i zbi r ot na masata na suvi otpr i merokm0i masata na vpi enata voda vo potopeni ot del mv.v.p.d:

mk.v.v= m0V- (m0+ mv.v.p.d)

Masata na vpi enata voda vo potopeni ot del od pr i merokot so vi so~i na h0sedobi va preku i zrazot za vpi vaweto na voda po vol umen

uV

mu

h

vvol == 100

0

.

kako:mv.v.p.d = uVh0

Kone~no, i zrazot za za kapi l arno vpi vawe na voda go dobi va obl i kot:

(%)100)(

0

00 0

m

uVmmu

hV

kap

+=

kade e:

m0V-masa na vodozasi tenata proba, kg;

m0- masa na materi jal ot na supstanci jata, kg;

Vh0 = 0

2

4hD -vol umen na potopeni ot del od pr i merokot so vi si na h0, vo

m3;

- vol umenska masa na materi jal ot, vokg/m3i

u - vpi vawe na voda po masa na materi jal ot, vo %.

Kapi l arnoto vpi vawe na voda mo` e da se i zrazi i kako procentual enodnos pome|u vi so~i nata h na koja se i zdi ga kapi l arno vpi enata voda ivi so~i nata na pr i meroci te H,odnosno spored obrazecot:

(%)100H

hukap=

Koga se kori st i metodata na kapi l arnoto ka~uvawe, mo` e da se vospos-tavi i f unkci onal nata zavi snost pome|u vi si nata na ka~uvawe hi vremetona kontaktot na mater i jal ot so vodata t. Zaradi ova mo` e da se pretpostavideka kol i ~i nata na vpi enata voda e hFcQV = . So i zedna~uvawe na ovoj

i zraz so i zrazot (1) tFkQV = }e se dobi e:

hFcQV = = tFk tktc

kh 0==


37/69

31

kade parametarotke koef i ci ent na kapi l arnost i mo` e da se presmeta so

i zrazot (1)tF

Qk V= ; QV=m0V-m0

tF

mmk

V

= 00

dodeka k0mo` e da se odredi i so di rektno merewe na vi si nata na ka~uvawena vodata, t.e. vrz osnova na i zrazot:

t

hk0=

kade te vr emeto mereno od momentot na potopuvawe na pri merokot vovoda do momentot koga toa ja posti gnal o postojanata masam0V.

4.4 Vodozasi tenost - apsol utno vpi vawe na voda

Vpi vaweto na vodata zavi si od pove}e f aktori kako { to se: vremeto i

postapkata na potopuvaweto, kapi l arni te ef ekti , temper aturata namater i jal ot i vodata, pr i ti sokot pod koj se vr{ i natopuvaweto i drugo.Apsol utnoto vpi vawe na voda se opredel uva eksperi mental no za sekojmater i jal pooddel no. So cel da se posti gnat { to e mo` no pogol emivrednosti na vpi vaweto na voda do potpol no vodozasi tuvawe, ponekoga{materi jal ot zaedno so vodata se stava vo vakum, i l i , zaedno so vodata sezagreva do vri ewe na vodata vo traewe od 2 ~asa i potoa taka potopeni teprobi vo naredni te 24 ~asa da se ostavaat da se ol adat.

Ako posl e ovi e i l i sl i ~ni tretmani se presmeta vpi vaweto na voda se

dobi va vodozasi tenosta uP{to pretstavuva sposobnost na materi jal ot,pod speci jal ni usl ovi , da go i spol ni so voda cel i ot vol umen naotvoreni te pori .

Vodozasi tenostamo` e da se i zrazi vo odnos na masata i l i vo odnos navol umenot na probata vo suva sostojba.

Vodozasi tenosta vo odnos na masa uP pretstavuva masa na vpi enatavoda na edi ni ca masa na pr i merokot vo suva sostojba, i zrazena vo procenti :

(%)1000m

mu VP= (%)100

0

0

m

mmu VZP

=

kade {to e:mV= mVZm0-masata na vpi enata voda,

mVZ masa na vodozasi tenata proba,

m0-masa na pri merokot vo suva sostojbaNa sl i ~en na~i n, vol umenska vodozasi tenost uPVse i zr azuva kako masa

na vpi enata voda na edi ni ca vol umen na suvi ot mater i jal :

(%)100V

mu VPV= (%)100

0

V

mmu VZPV

=


38/69

32

Speci jal ni te usl ovi pr i koi se post i gnuva apsol utno vpi vawe na vodatane mo` at da se sl u~at vo real noi usl ovi pr i ekspl oataci ja na zgr adi te idrugi te i n` enerski objekti , no ovoj parametar dava jasna pretstava zavol umenot na otvoreni te pori , bi dej}i vol umenskata vodozasi tenost eednakva na otvorenata poroznost na materi jal ot, odnosno:

uPV=p0.

Zatoa, dobi enata vrednost na vodozasi tenostapretstavuva maksi mal navrednost na vpi vaweto na voda za porozni ot mater i jal , pr i toa vodej}ismetka deka vpi vaweto na voda udava pretstava za vol umenot na pori te koise i spol nuvaat so voda pr i normal ni usl ovi .

Odnosot pome|u vpi vaweto na vodata u i vodozasi tenosta uP gopretstavuva takanare~eni ot koef i ci ent na vodozasi tenost ku

P

uu

uk =

koj pretstavuva stepen na zapol nuvawe na otvor eni te pori so voda pr i

nor mal ni usl ovi .Ako vrednosta na ku=0,8 toa zna~i deka 80% od otvor eni te por i na

mater i jal ot pr i normal ni usl ovi se i spol net i so voda, a 20% od ni v sesl obodni , odnosno nei spol neti so voda.

Koef i ci entot na vodozasi tenost ku, ponekoga{, se def i ni ra kakoodnos na vol umenskoto vpi vawe na voda uVOLi por oznosta p, odnosno:

p

uk VOLu=

Vaka dobi enata vrednost mo` e da se menuva vo grani ci te 0 ku 1. I toa,vrednosta ku=0koga si te pori vo mater i jal ot se zatvoreni , dodeka pak zavrednost ku=1si te pori se otvoreni , odnosno vol umenskoto vpi vawe na vodae i denti ~no so otvorenata poroznost, uVOL=p0.

4.5 Vl a nost na materi jal ot

Vl a` nost na mater i jal ot e onaa kol i ~i na na voda koja{to toj ja sodr` ivo sebe (vo prazni ni te i {upl i ni te na povr{ i nata), pod opredel eni usl ovi .

Taka, i ma pr i r odna vl a` nost, prose~na godi {na vl a` nost, hi groskopnavl a` nost i drugo. Vo prakti kata naj~esto se pr i menuvaat poi mi te zaapsol utna vl a nost i rel ati vna vl a nost.

Ap so l ut n at a v l a` n ost Hamo` e da se opr edel i so merewe na masata na

vl a` nata proba m0Vi masata na suvata proba m0, t .e. kako odnos na masata navodata sodr` ana vo pr azni ni temV=m0V-m0i masata na materi jal ot vo suvasostojba m0:

(%)1000m

mH Va = (%)100

0

00

m

mmH Va

=

Vl a` nosta na mater i jal ot negati vno vl i jae na redi ca negovi svojstva,pr i merno na jakosta, sposobnosta za i zol aci ja od topl i na i drugo. Pr omenatana vl a` nosta predi zvi kuva l i ni ski i vol umenski def ormaci i kaj drvoto,


39/69

3

betonot i drugi te porozni grade` ni mater i jal i . Ova nal o` uva vo nekoisl u~ai da se prevzemat merki za za{ti ta na mater i jal i te od vl aga, a ako toae nevozmo` no toga{ treba da se vodi smetka za vl i jani eto na vl a` nosta vr zsvojstvata na mater i jal ot.

Rel at i v nat a v l a` nost na mater i jal ot Hrpretstavuva odnos na masatana vodata sodr` ana vo prazni ni te na mater i jal ot mV=m0V-m0 i masata navl a` nata proba na materi jal ot m0V:

(%)1000

00

V

Vr

m

mmH

=

Vrskata pome|u apsol utnata i r el at i vnata vl a` nost e def i ni r ana nasl edni ot na~i n:

vv

v

v

a

r

m

m

m

mm

m

mm

H

H

0

0

0

00

0

00

100

100

=

= a

aa

V

rH

HH

m

mH

1,01

0

0

+==

4.6 Otpornost na dejstvo na voda - koef i ci ent na razmeknuvawe

Otpornosta na nekoj materi jal sprema dejstvoto na vodata e osobi nakoja ja karakteri zi ra sposobnosta na materi jal ot da ja so~uva jakostapri navl a nuvawe.

Kvanti tat i vni ot parametar so koj se opredel uva otpornosta na voda ekoef i ci entot na razmeknuvaweKr{to pretstavuva odnos me|u jakosta napri ti sok na materi jal ot zasi ten so voda ZV i jakosta na pri ti sok nasuvi ot materi jal S:

s

VZrK =

Ovoj parametar e od posebna va` nost za mater i jal i te koi se kor i stat vokonstr ukci i te i zl o` eni na povremeno i l i postojano dejstvo na voda (br ani ,mostovi , cevkovodi ). Taka na pr i mer, za da mo` e vo vakvi usl ovi da sekor i stat r azni karpesti mater i jal i i l i betoni , ni vni ot koef i ci ent narazmeknuvawe ne smee da bi de pomal od 0,8. Od ovde pr oi zl eguva dekaotporni na dejstvo na voda se oni e grade` ni mater i jal i koi i maatkoef i ci ent Kr> 0,8.

Vrednosta na koef i ci entot na razmeknuvawe vari ra vo grani ci te1K0 r . Za gl i na i za i zrabotki od gi ps koi vpi l e voda, kako i za drugi

mnogu porozni materi jal i Kr=0, dodeka za apsol utno gusti te materi jal i kako{to se ~el i kot, stakl oto, grani tot i drugi Kr=1.


40/69

3

4.7 Vodopropustl i vost - koef i ci ent na f i l traci ja

Vodopropustl i vosta e osobi na na materi jal ot ni z svojata kapi l arno-porozna struktura da propu{ta voda pod pri ti sok.

Ovaa osobi na e ednozna~no opredel ena so koef i ci entot na f i l traci jaKf,koj spored zakonot na Darsi

ta

pSKQ ffv =

e def i ni ran so sl ednata rel aci ja:

tpS

aQK

fv

f

= (m/~as)

Spored ovoj i zraz sl eduva deka koef i ci entot na f i l traci ja Kf eednakov na kol i ~i nata na voda Qfvvo m

3koja za vreme od 1 ~as mi nuvani z el ement so debel i na a=1,0 m,so povr{i na S=1 m2, pri razl i ka nahi drostati ~ki ot pri ti sok na dvete grani ~ni povr{i ni od p=1mvodenstol b.

Koef i ci entot na f i l tr aci ja i ma mnogu mal i vrednosti (pr i merno zabet

Documents

01 05 Gradezni Materijali Predavanja