Keramički materijali

Keramički materijali
Predavanje: 12.04.2012.
Hemijski sastav gline
¾
●
●
●
●
●
●
●
●
Kaolin: Al2O3⋅2 SiO2 ⋅2 H2O
SiO 2
Al2O3
H2O
CaO
Fe2O3
FeO
K2O
MgO
Podjela prema kompaktnosti mase:
•
sa poroznom masom upijanje veće od 5% (8-20%),
temperatura pečenja 800-1000°C:
–
opeka
crijep
blokovi za zidanje
blokovi za međuspratne konstrukcije
keramičke drenažne cijevi
građevinska terakota
–
–
–
–
–
•
sa polustopljenom masom upijanje manje od 5% (1-4%),
temperatura pečenja 1200-1400°C:
–
klinker za kaldrmu
pločice za podove
pločice za oblaganje zidova
keramičke cijevi
–
–
–
Vrste gline
●
●
●
●
●
●
Porcelanska glina (kaolin sa malo primjesa; bijela)
Grnčarska glina (prljavobijela, siva, žuta, crvenkasta)
Ilovača (oksida gvožđa,kvarcnog pijeska;žuta, crvenkasta)
Uma (malo kaolina; siva, zelenkasta, plavičasta)
Laporovita glina (puno krečnjačkih primjesa; siva)
Ciglarska glina (malo kaolina)
Osobine gline
●
–
–
●
●
Plastičnost (funkcija količine glinene supstance i količine vode):
Masne gline: veći procenat kaolina
Posne gline: povećano prisustvo primjesa
Stvrdnjavanje (Vandervalsove sile i cementacija miner. zrna):
Skupljanje (funcija plastičnosti):
–
Visokoplastične; potrebna voda >28%; skupljanje 10-15%
Srednjeplastične; potrebna voda 20-28%; skupljanje 7-10%
Niskoplastične; potrebna voda <20%; skupljanje 5-7%
●
Pečenje (skupljanje 2-8%) :
–
–
–
–
–
–
do 100ºC gubi slobodnu vodu
od 100-700ºC gubitak kristalne vode(dehidracija)
550-900ºC proces oksidacije(Fe2O3, CO2, CaO)
900ºC stvaranje vještačkih minerala (sinterovanje)
Proizvodnja keramičkih materijala za
građevinarstvo
PLASTIČNO OBLIKOVANJE
glina
ostale
čvrste
komponente
voda i
tečne
komponente
POLUSUHO PRESOVANJE
prirodno vlažna glina
usitnjavanje
sušenje do vlažnosti od 5 do 8%
usitnjavanje i
miješanje
oblikovanje
proizvoda pužna presa
vrlo fino mljevenje u
dezintegratorima
miješanje i vlaženje do vlažnosti
10-13% uz dodavanje ostalih
potrebnih komponenti
sušenje
presovanje proizvoda - revolver
presa
pečenje
pečenje
skladištenje
skladištenje
Ispitivanje proizvoda građevinske
keramike
●
Ispitivanje opeke i blokova:
–
Provjera mjera, oblika i izgleda (±1mm po 10 kom)
Masa (zapreminska masa “čistog” materijala: 700-2000kg/m3)
Čvrstoća na pritisak (5 kom; marka proizvoda)
–
–
Ispitivanje proizvoda građevinske
keramike
●
Ispitivanje opeke i blokova:
–
Upijanje vode
•
(5 kom)
suše se do konstantne mase 105°C
½ dužine uzorka ⇒2h
¾ dužine uzorka ⇒2h
potpuno prelijevanje uzorka ⇒24h
–
Postojanost na mraz (5 kom)
•
•
•
•
•
•
•
-20±2ºC ⇒4h
15-20ºC ⇒4h
Radijalne opeke ⇒ 50 ciklusa
Fasadne opeke i blokovi ⇒ 35 ciklusa
u=
m0 v − m0
m0
⋅ 100(%)
Ispitivanje proizvoda građevinske
keramike
●
Ispitivanje opeke i blokova:
–
Sadržaj kreča (5 kom)
•
u vlažnoj komori na temperaturi 20 ºC ⇒ 14 dana
ne smije biti naprslina, raspadanja ili drugih oštećenja
–
Sadržaj rastvorljivih soli (5 kom)
•
¾
¾
•
•
•
suše se do konstantne mase 105°C
stepen iscvjetavanja (količina iskristalisane soli)
nema iscvjetavanja ⇒ jedva primjetne bijele mrlje
umjereno iscvjetavanje ⇒ bijele mrlje u vidu finog praha
znatno iscvjetavanje ⇒ sloj bijelog praha koji otpada, ljuska se
Ispitivanje proizvoda građevinske
keramike
●
Ispitivanje crijepa:
–
Provjera mjera i izgleda:
–
Prosječna pokrivna dužina:
l=
–
1
(l1 + l 2 )
20
Prosječna pokrivna širina:
b=
1
(b1 + b2 )
20
(po 10 kom)
Ispitivanje proizvoda građevinske
keramike
●
Ispitivanje crijepa:
–
Vodonepropusnost (5 kom)
•
sušenje na 105°C
nivo iznad najviše dijela najmanje 10mm
u sobi sa 20±2ºC i 65 ±5%
2,5h od početka ispitivanja
–
Postojanost na mraz (5 kom; 35 ciklusa)
•
•
•
•
•
-20±2ºC ⇒4h
15-20ºC ⇒2h
Ispitivanje proizvoda građevinske
keramike
●
Ispitivanje crijepa:
–
Nosivost (5 kom; prosječna i najmanja vrijednost sile loma)
–
Otpornost na udar
•
•
malj od 500g
visina od 200mm
(5 kom)
Ispitivanje proizvoda građevinske
keramike
●
Ispitivanje crijepa:
–
Sadržaj kreča (5 kom)
•
u destilovanoj vodi na temperaturi 15ºC
u vlažnoj komori na temperaturi 20ºC ⇒ 7 dana
ne smije biti naprslina, raspadanja ili drugih oštećenja
–
Sadržaj rastvorljivih soli (5 kom)
•
•
•
•
•
u destilovanoj vodi na temperaturi 15ºC
u vlažnoj komori na temperaturi 20ºC ⇒ 7 dana
suše se i posmatraju (ne više od 1% soli rastvorljivih u vodi)
Proizvodi građevinske keramike
●
¾
●
¾
Pune opeke
spoljni i unutrašnji zidovi koji se malterišu
(l=250 ± 8)mm
(b=120 ± 5)mm
(h=65 ± 3)mm
Fasadne pune opeke
spoljni i unutrašnji zidovi koji se ne malterišu
(l=190 ± 4) ili (l=250 ± 5)mm
(b=90 ± 3) ili (b=120 ± 3)mm
(h=55 ± 2) ili (h=65 ± 2)mm
Proizvodi građevinske keramike
●
Pune opeke
Pritisna čvrstoća (bar)
Marka opeke M
●
Prosječna
Najmanja pojedinačna
75
75
60
100
100
80
150
150
120
200
200
160
Fasadne pune opeke
Marka opeke M
Pritisna čvrstoća (bar)
Prosječna
Najmanja pojedinačna
100
100
80
150
150
120
200
200
160
250
250
200
300
300
260
Proizvodi građevinske keramike
●
¾
Šuplje opeke i blokovi od gline
spoljni i unutrašnji zidovi koji se malterišu i ne malterišu
- šupljine upravno na ležišnu ravan (vertikalne šupljine)
- šupljine paralelno sa ležišnim ravnima (horizontalne šupljine)
Proizvodi građevinske keramike
●
Šuplje opeke i blokovi od gline
Mjere
dužina l (mm)
širina b (mm)
visina h (mm)
Nazivna vrijednost
Dozvoljeno
odstupanje
190
±4 (6)
250
5 (8)
290
5 (8)
390
6 (8)
60*
±2
90
2 (4)
120
2 (5)
190
4 (6)
250
5 (8)
290
5 (8)
55*
±2
65
2 (3)
90
2 (4)
120
2 (6)
140
3 (8)
160
3 (8)
190
4 (8)
200**
(8)
250
5 (10)
290
5 (10)
Marka opeke
odnosno
bloka M
Pritisna čvrstoća (bar)
Prosječna
Najmanja
pojedinačna
20*
20
16
50
50
40
75
75
60
100
100
80
150
150
120
200
200
160
*) ova marka postoji samo kod nefasadnih šupljih
opeka i blokova od gline
*) postoje samo fasadni elementi ovih dimenzija
**) postoje samo nefasadni elementi ovih dimenzija
- veličine u zagradama odnose se i na nefasadne elemente
Proizvodi građevinske keramike
●
Opeke i blokovi od gline sa olakšanom
osnovnom masom
¾
spoljni i unutrašnji zidovi koji se malterišu ili prevlače nekim
zaštitnim premazima
pilotina od drveta, prah od ugljena, šljaka raznog porijekla,
ekspandirana glina i dr.
zapreminske mase 1000-1600kg/m3
marke od 20-150
oblik i dimenzije kao u običnih opeka i blokova
●
Šuplje ploče i porolit ploče od gline
¾
¾
¾
¾
¾
¾
pregradni zidovi i materijal za oblaganje
sa horizontalnim uzdužnim šupljinama
(l=140-590)mm
(b=30-120)mm
(h=195-395)mm
Proizvodi građevinske keramike
•
Radijalne opeke
¾
za izradu dimnjaka, bunkera, silosa i dr. objekata kružnih osnova
¾
marke 150, 250 i 350
pune i šuplje sa vertikalnim šupljinama
(l=115,175, 240)mm
(b0=100-150)(b=160)mm
(h=71)mm
¾
Proizvodi građevinske keramike
●
¾
¾
Šupli blokovi od gline za međuspratne
konstrukcije
međuspratne konstrukcije od armiranog i prenapregnutog betona
prema funkciju u međuspratnoj konstrukciji:
a) nosivi blokovi
b) blokovi ispune
(l=195-295)mm
(b=95-415)mm
(h=40-290)mm
Proizvodi građevinske keramike
● Crijepovi od gline
a) vučeni crijepovi ⇒ postupkom plastičnog oblikovanja
•
•
•
vučeni crijep sa jednostrukim žljebom (VC)
vučeni biber-crijep (BC)
žljebnjaci (Ž)
b) presovani crijepovi ⇒ postupkom polusuhog presovanja
•
•
•
presovani crijep sa jednostrukim žljebom (C1)
presovani crijep sa dvostrukim žljebom (C2)
crijep za pokrivanje sljemena-grebena (C)
Proizvodi građevinske keramike
•
¾
¾
Drenažne cijevi
neglazirane
često sa otvorima odozgo
(l=500-800)mm
(d=40-150)mm
•
Građevinska terakota
¾
ukrasni materijal za oblaganje fasada
Proizvodi građevinske keramike
●
Zidne obložne pločice
¾
glazirane
dimenzija 15x15cm; debljine do 5mm
●
Podne pločice
¾
¾
¾
glatke ili reljefne
dimenzija 20x20cm; debljine nisu veće od 2cm
Proizvodi građevinske keramike
●
Mozaik pločice
¾
za oblaganje i popločavanje
veličine 2-5cm; debljine do 5mm
u rolnama ili pločama različitog formata i izgleda
●
Kanalizacione cijevi
¾
¾
¾
glazirane spolja i unutra
cijevi i fazonski komadi
●
Ekspandirana glina (keramzit)
¾
¾
¾
SiO2(oko 65%), Al2O3(oko 20%), CaCO3(ispod 65%) i razni oksidi Na, K i Fe
zapreminska masa od 200 do 1000kg/m3
HVALA NA PAŽNJI
Mineralna veziva
Predavanje, 19-26.04.2012.
Šematski prikaz vrste veziva
Vrste mineralnih veziva
z
Nehidraulična veziva
(gips, kreč, magnezitna veziva, vodeno staklo)
z
Hidraulična veziva
(hidraulični kreč, razne vrste cementa)
z
Autoklavna veziva
(kreč-SiO2, kreč-zgura, kreč-pucalan)
f p (MPa)
40
4
CEMENT
30
20
10
3
HID.KREC
KREC
2
1
0
2
4
6
8
10
hm
Nehidraulična veziva
¾
Građevinski gips:
110 −180° C
CaSO4 x 2 H 2 O ⇒ CaSO4 x0,5 H 2 O + 1,5H 2 O
172
145
27
CaSO4 x0,5 H 2 O + 1,5H 2 O ⇒ CaSO4 x 2 H 2 O
145
z
z
z
z
z
z
z
z
27
172
Štuko-gips (0,2mm-20%;tv=30min)
Modelarski gips (0,2mm-10%;tv=15min)
Alabaster gips (0,2mm-5%;tv=30min)
Gips za maltere (0,2mm-30%;tv=2h)
Gips za košuljice i podloge (estrih) (0,2mm-10%;tv=36h)
Alaun gips (kinov cement): dvostrukim pečenjem i dodavanjem stipse
Parain cement: dodavanjem boraksa
Anhidritni cement
Fizičko-mehaničke osobine gipsa
z
Zapreminska masa:
-
gipsa u prahu: a) u rastresitom stanju
b) u zbijenom stanju
-
z
z
mr − m
V
m −m
γz = z
V
γr =
gipsnog kamena (40x40x160mm)
Specifična masa: 2700-3000kg/m3 (petrolej ili terpentin)
Finoća mliva: 0,75mm(0%) i 0,2mm(mjerodavan)
Fizičko-mehaničke osobine gipsa
z
Vrijeme vezivanja i očvršćavanja:
−
vrijeme livenja (početak vezivanja) Δt' = t2' - t1
−
vrijeme plastičnosti (oblikovanja) Δt'' = t2'' - t1
−
vrijeme vezivanja (kraj vezivanja) Δt = t2 - t1
⇒
Standardna kaša:
−
−
200 cm3 vode (20°C)
250 g gipsa
⇒
Vikatov aparat:
−
poprečni presjek 1 mm2
masa 300 g
−
Vikatov aparat
Fizičko-mehaničke osobine gipsa
z
⇒
⇒
⇒
Mehaničke karakteristike:
3 uzorka: 40x40x160mm
5 dana (20°C, 65%)
u sušnici 48h (37°C)
Nehidraulična veziva
¾
Građevinski kreč:
CaCO3
100
900 −1000° C
⇒
CaO + CO2
56
44
CaO + H 2 O ⇒ Ca (OH ) 2
56
18
74
z
Negašeni (živi) kreč u komadima:
⇒
⇒
za spravljanje maltera, kao boja za bojenje, kao dodatak vodenim
bojama
CO2 max 7%
z
Negašeni (živi) mljeveni kreč
⇒
0,09mm - max 10%; 0,6mm - 0% (max 0,5%)
z
Hidratisani kreč
⇒
hidratori, slobodne vode najviše 5%
z
Hidraulični kreč (hidraulično vezivo)
laporoviti krečnjak sa 6-20% glinovitih primjesa
⇒ 2CaO⋅SiO2; 3CaO⋅Al2O3; 3CaO⋅Fe2O3
a) sa slabo izraženom hidrauličnosti (hm=4,5-9)
b) sa jako izraženom hidrauličnosti (hm=1,7-4,5)
⇒
Osobine kreča
z
Finoća mliva
⇒
procenti ostataka na sitima 0,6mm i 0,09mm
dva uzorka mase 50g, brzina 120 potresa u min, 5000 potresa
kod hidratisanog kreča: mlaz vode do 30min, 100-120°C
z
Ostatak živog kreča
⇒
⇒
⇒
za kreč u komadima: usitnjavanje do 6-25mm
2kg, voda 21-27°C, 1h hlađenja, sito 0,6mm mlazom vode, 100-120°C
10% ostatka
z
Brzina gašenja (R)
⇒
⇒
•
•
•
brzogasivi ili visokoreaktivni (meko pečeni) živi kreč R>20 ºC/min
srednje gasivi ili srednjereaktivni (srednje pečeni) živi kreč R=2-20 ºC/min
sporogasivi ili spororeaktivni (tvrdo pečeni) živi kreč sa R<2 ºC/min
Osobine kreča
z
Standardna konzistencija i vodokrečni faktor
⇒
veličina rasprostiranja180±2 mm
Potresni sto za ispitivanje konzistencije
Osobine kreča
z
⇒
⇒
⇒
Stalnost zapremine (krečni malter)
3 kolačića: prečnika 90mm, visine 15mm
kreč (gašeni):pijesak=1:2
28dana, temperatura ≈20°C i relativna vlažnost 65%
Ispitivanje stalnosti zapremine
Osobine kreča
z
Zapreminska masa
a) u rastresitom stanju
b) u zbijenom stanju
z
Specifična masa
⇒
potapanje u terpentin
m0
γs =
Va
γr =
mr − m
V
γz =
mz − m
V
Aparat za određivanje zapreminske mase
hidratisanog i živog kreča
Osobine kreča
z
Sposobnost zadržavanja vode (“masnoća” kreča)
⇒
Krečno tijesto standardne konzistencije, 60s, 660Pa
W=
d2
⋅100(%)
d1
d1(cm)-veličina rasprostiranja krečnog tijesta prije vakumiranja
d2(cm)-veličina rasprostiranja krečnog tijesta nakon vakumiranja
z
Čvrstoća kreča: (krečni malter)
⇒
3 uzorka: 40x40x160mm
hidratisani kreč:pijesak=1:3
⇒
čvrstoća pri savijanju (3) i čvrstoća pri pritisku (6)
⇒
Magnezitna veziva
z
Kaustični magnezit (MgO)
⇒
pečenjem prirodnog magnezita (MgCO3) na 750-850ºC
materijal za podove na bazi otpadaka od drveta (ksilolit, fibrolit idr.) i
razni malteri na bazi drveta
z
Kaustični dolomit
⇒
⇒
⇒
pečenjem prirodnog dolomita (CaCO3⋅MgCO3) na 650-800ºC
slabije vezivo, ali znatno jeftinije
Vodeno staklo
z
⇒
Rastvorljive soli silicijske kiseline (Na2O⋅nSiO2 i
K2O⋅nSiO2)
silikatne vodene boje, za zaštitu prirodnog kamena od atmosferilija,
za izradu različitih fasadnih maltera, mastiksa i kitova, za dobijanje
maltera i betona otpornih prema visokim temperaturama, za
dobijanje cementa otpornog prema djelovanju kiselina
Hidraulička veziva
z
Hidraulični kreč
a)
b)
laporoviti krečnjak sa 6-20% glinovitih primjesa
2CaO⋅SiO2; 3CaO⋅Al2O3; 3CaO⋅Fe2O3
sa slabo izraženom hidrauličnosti (hm=4,5-9)
sa jako izraženom hidrauličnosti (hm=1,7-4,5)
z
Cement
⇒
⇒
⇒
⇒
⇒
⇒
Prirodni: laporac odgovarajućeg sastava (60-80% krečnjaka)
Vještački: krečnjak:glina=3:1 (odnos masa)
Osnovni sastojci portland cementa: CaO(C), SiO2(S), Al2O3(A) i
Fe2O3(F)
Primjese: Na2O, K2O, SO2, MgO, CaO(slobodan)
Tehnologija proizvodnje cementa
b) Suhi postupak
a) Mokri postupak
Cement
z
Nastajanje klinker minerala:
(KRECNJAK) +
(supstance - nosioci
hidraulicnosti)
zagrijavanje
na 1450°C
klinker
minerali
trikalcijumsilikat
3CaO·SiO2 (C3S)
CaO (C)
SiO2 (S)
dikalcijumsilikat
2CaO·SiO2 (C2S)
Al2O3 (A)
trikalcijumaluminat
3CaO·Al2O3 (C3A)
Fe2O3 (F)
tetrakalcijumaluminat- ferit
4CaO·Al2O3·Fe2O3 (C4AF)
Cement
z
Mineralni sastav portland cementa:
-
C3S (alit)
C2S (belit)
C3A
C4AF
z
Hemijski sastav portland cementa:
-
-
CaO (vezana)
SiO2
Al2O3
Fe2O3
SO3
CaO (nevezan)
MgO
alkalije (Na2O i K2O)
45-60%
20-30%
4-12%
10-20%
62-67%
19-25%
2-8%
1-5%
najviše 3,5-4,5%
najviše 2%
najviše 5%
0,5-1,3%
Podjela cementa
z
Cementi na bazi portland cementnog klinkera:
−
−
Portland cement
Portland cement sa dodatkom zgure
Portland cement sa dodatkom pucolana
Portland cement sa mješanim dodatkom
Metalurški cement
Pucolanski cement
Metalurški cement sa dodatkom pucolana
Cementi niske toplotne hidratacije
Bijeli portland cement
Sulfatnootporni cement
z
Specijalne vrste cementa:
−
Aluminatni cement
Supersulfatni cement
Ekspanzivni cement
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
Osobine i postupci ispitivanja cementa
z
Uzimanje uzoraka za ispitivanje
⇒
18kg dijelimo na tri dijela:
-
-
za atestiranje
za komparativna ispitivanja proizvođača
čuva se do mjesec dana kod proizvođača po izdavanju atesta
z
Specifična masa:
-
z
metoda potapanja u terpentin
PC ⇒ gs>3 g/cm3
PC sa dodacima, metalurški i pucolanski cementi ⇒ gs=2,6-3,0 g/cm3
Aluminatni cementi ⇒ gs≥3,1 g/cm3
z
Zapreminska masa
⇒
z
z
•
•
u rastresitom stanju g=0.8 do 1.2 g/cm3
u zbijenom stanju g=1.3 do 1.8 g/cm3
Osobine i postupci ispitivanja cementa
z
⇒
⇒
Finoća mliva
metoda prosijavanja kroz sito otvora 0,09mm (najviše 10%)
mjerenjem specifične površina po Blenu (najmanje 2400cm2/g)
Blenov permeabilimetar
Uzorak za ispitivanje
Osobine i postupci ispitivanja cementa
z
Standardna cementna kaša i vrijeme vezivanje
⇒
400g cementa, 25-30% vode u odnosu na masu cementa
valjak 5-7mm od staklene ploče = standardna konzistencija
valjak >7mm od staklene ploče = povećati količinu vode
valjak <5mm od staklene ploče = smanjiti količinu vode
igla 3-5mm od staklene ploče = početak vezivanja
igla do 1mm u masu obrnutog uzorka = kraj vezivanja
z
Lažno vezivanje
⇒
posljedica prisustva gipsa
⇒
⇒
⇒
⇒
⇒
Vikatov aparat
Osobine i postupci ispitivanja cementa
z
Stalnost zapremine
a)
Ispitivanje uzoraka u obliku “kolača”
⇒
⇒
dva uzorka na staklenim pločama
prostor relativne vlage 95%, temperature 20°C(24h)
sud sa vodom temperature 20±2°C
½ h do ključanja, 3h ključaju
b)
Ispitivanje primjenom Šatelijeovog prstena
⇒
dva uzorka sa staklenim pločama i tegovima u sud sa vodom
temperature 20°C(24h)
uzorci bez staklenih ploča i tegova u drugi sud sa vodom (d1)
½ h do ključanja, 2,5h ključaju (d2)
d1-d2≤10mm
⇒
⇒
⇒
⇒
⇒
Osobine i postupci ispitivanja cementa
z
Čvrstoća cementa
⇒
trodjelni kalup: 40x40x160mm
standardni trofrakcijski pijesak:cement=3:1 (po 450g), v/c=0,5
20-24h (20±2°C, 30%)
u vodi koja se mjenja nakon14 dana (oko 20°C)
⇒
čvrstoća pri savijanju (3) i čvrstoća pri pritisku (6)
⇒
⇒
⇒
fp =
Pgr
Ao
f zs =
3 ⋅ Pgr ⋅ l
2b 3
Osobine i postupci ispitivanja cementa
z
⇒
a)
b)
c)
Skupljanje cementa:
Tri komponente skupljanja su:
skupljanje usljed kontrakcije produkata hidratacije (hidrataciono
skupljanje)
skupljanjeusljed isparavanja vode (plastično skupljanje)
skupljanje nakon završetka procesa vezivanja (hidraulično skupljanje)
Skupljanje zavisi od:
•
•
•
•
•
•
Vrste i količine cementa
Količine vode
Finoće mliva
Temperature i vlažnosti sredine
Starosti
Dimenzija uzorka
Osobine i postupci ispitivanja cementa
z
⇒
⇒
⇒
⇒
⇒
⇒
Skupljanje cementa:
3 uzorka: 40x40x160mm (cementni malter)
24h na temperaturi 20°C
48h u pijaćoj vodi (20°C)
25 dana u prostoru (cca20°C, 55±5%)
nulto očitavanje 72 ±0,5h
mjerenja nakon 4, 7, 14, 21 i 28 dana
Mjerenje skupljanja cementa
Vrijednosti skupljanja u mm/m1 pri starosti uzoraka u danima
2
5
7
14
28
90
180 360 1080
Cementni kamen 0,25 0,60 0,80 1,10 1,30 1,70 1,80 1,85 1,90
Cementni malter 0,12 0,30 0,35 0,50 0,65 0,70 0,76 0,80 0,85
Osobine i postupci ispitivanja cementa
z
⇒
⇒
a)
b)
c)
⇒
Tečenje cementa:
linearno tečenje (opterećenja cca fp/3)
Ukupna deformacija se sastoji iz:
deformacije skupljanja
t < t1
trenutne (elastične) deformacije
t > t1
deformacije tečenja
koeficijent tečenja
ϕ (t , t i ) =
ε teč (t , t i ) ε teč (t , t i )
=
⋅ E (t i )
ε el (t i )
σ (t i )
ε (t ) = ε s (t )
ε (t ) = ε s (t ) + ε el (t1 ) + ε teč (t , t1 )
Principi čuvanja cementa na gradilištu
z
z
z
z
z
Prostorija u kojoj se lageruje cement treba da je
odignuta 50 cm iznad tla;
U prostoriji treba izbjegavati pojavu propuha;
Visina slaganja cementnih vreća je 150 cm –
unakrsno;
Korištenje cementa mora ići po datumima;
Prostorija u kojoj je uskladišten cement ne smije biti
vlažna, tj. mora se održavati određeni stepen
vlažnosti.
HVALA NA PAŽNJI
Voda
Predavanje, 03.05.2012.
Za građevinarstvo:
•
•
za proizvodnju i spravljanje drugih građevinskih
materijala
negativni uticaj na objekat (konstrukciju)
Porijeklo vode:
•
•
–
–
–
•
Atmosferska (velika količina gasova, prašine, čađi)
Površinska:
Riječna (veća ili manja količina rastvornih materijala)
Jezera i močvare (velika količina organskih materija)
Morska (velika količina min.supstanci, NaCl,MgCl,MgSO4,CaSO4)
Podzemna (mineralizovane, nisu agresivne)
Primjese u vodi:
⇒
⇒
●
●
●
●
H2O (γs=1g/cm3)
Primjese u prirodnoj vodi:
Mehaničke (plivaju, lebde ili se talože)
Koloidne suspenzije od gline ili nekih drugih
organskih materija
Rastvorene soli i gasovi
Raznorazni mikroorganizmi i bakterije
Tvrdoća vode
⇒
ukupna količina svih rastvornih soli u vodi i imamo:
●
Prolazna ili karbonatna
(hidroksida, karbonata, bikarbonata i zemljoalkalnih minerala)
●
Stalna ili permanentna
(sulfata, sulfida, hlorida, nitrata, nitrita, fosfata, silikata alkalnih
i zemljoalkalnih minerala kao što su: natrijum, kalijum, litijum,
kalcijum, magnezijum)
●
Ukupna tvrdoća
(zbir prolazne i stalne tvrdoće)
Tvrdoća vode
⇒
njemački, francuski, engleski, američki stepen
10mg kalcijum sulfida u 1l vode
⇒
Prema ukupnoj tvrdoći razlikujemo:
●
0-4 dH vrlo meka voda
4-8 dH meka voda
8-12 dH srednje tvrda
12-18 dH prilično tvrda voda
18-30 dH tvrda voda
preko 30 dH vrlo tvrda voda
⇒
●
●
●
●
●
Agresivno djelovanje vode
●
●
●
●
●
Agresivnost izlučivanja ili ispiranja kreča iz betona
Kiselinska agresivnost koja se određuje prema
vrijednosti pH
Ugljena kisela agresivnost koja potiče od agresivnog
CO2 u vodi
Sulfatna agresivnost koja potiče od sulfatnog jona u
vodi
Magnezijska agresivnost koja potiče od
magnezijumovog jona
Voda za spravljanje maltera i betona
●
●
●
●
●
pH u granicama 4,5 do 9,5
sadržaj sulfata
<2700 mg/l
sadržaj Cl
<300 mg/l
sadržaj KnNO4 <200 mg/l
suhi ostatak
<500 mg/l
HVALA NA PAŽNJI
Malteri
Predavanje,
j , 03.05.2012.
Vrste maltera
z
z
Laki
L
ki (do1500kg/m3)
Obični ((od 1800kg/m
g 3 do 2200kg/m
g 3)
Primjena
j
maltera
z
z
z
z
z
za zidanje
za malterisanje zidova
kao spojno sredstvo
materijali za podloge i košuljice
u injekcionim
i j k i i smjesama,
j
spojnicama
j i
Materijali za izradu maltera
z
Veziva:
⇒
cement, kreč (najčešće hidratisani), gips
sa jednim vezivom: cementni, krečni, gipsni
sa dva veziva (složeni malteri): krečno-cementni (produžni), krečno-gipsni
z
Agregati (do 4mm) :
⇒
⇒
⇒
prirodni i drobljeni pijesak, pucolanska zemlja, leteći pepeo, ekspandirana
glina, razne vrste zgura, strugotina od drveta, sitnež od pluta i dr.
⇒
Ograničenja
O
ič j u pogledu:
l d
granulometrijskog sastava
sadržaja
j g
glinovitih i vrlo sitnih čestica
sadržaja organskih materija (kolorimetrijskim metodama)
ostali štetni sastojci: - sumpora
max.1,0%
a)
b)
c)
d)
- hlorida
- nitrati, nitriti
max.0,1%
max
0 1%
max.0,0%
Materijali za izradu maltera
z
Agregati:
z
Voda:
⇒
⇒
a)
b)
vodonični pokazatelj ph 4,5
voda za spravljanje maltera se ispituje:
kvalitativnom i kvantitativnom hemijskom analizom
komparativnim ispitivanjem uzoraka ispitivane vode i pijaće vode
Materijali za izradu maltera
z
⇒
a)
b)
c)
⇒
⇒
⇒
⇒
⇒
Dodaci (Aditivi):
Razlozi upotrebe dodataka:
malteri se nanose u tankim slojevima,
bez primjene mehaničkog postupka kompaktiranja
na porozne podloge
dl
plastifikatori: plastičnost ((kreč, zgura,
g
elekrtrofilterski pepeo, kameno
brašno)
akceleratori: ubrzavaju proces vezivanja
retarderi: usporavaju proces vezivanja
antifrizi: snižavaju temperaturu smzavanja malterske smjese
boja
Osobine malterskih smjesa i očvrslog maltera
z
Konzistencija
j (p
(plastičnost)) maltera:
⇒
Stepen povezanosti komponenata malterske smjese
⇒
Zavisi od niza faktora:
a)
e)
vrste, količine i granulometrijskog sastava
vrste i količine veziva
količine vode
prisustva aditiva
postupka spravljanja
f)
od vodovezivnog faktora
⇒
Definiše se na dva načina:
1)
na bazi mjerenja dubine prodiranja standardnog metalnog konusa
na bazi mjerenja
j
j veličine rasprostiranja
p
j nakon p
potresanja
j uzorka
na potresnom stolu
b)
c)
d)
2)
Osobine malterskih smjesa i očvrslog maltera
z
Konzistencija
j (p
(plastičnost)) maltera:
⇒
Tipovi konzistencije kod maltera za zidanje:
•
•
tečna d>200 mm
plastično-tečna d=140-200mm
plastična d<140 mm
⇒
Tipovi konzistencije kod maltera za malterisanje:
•
Potresni sto
Osobine malterskih smjesa i očvrslog maltera
Ispitivanje konzistencije maltera
Osobine malterskih smjesa i očvrslog maltera
z
⇒
⇒
⇒
a)
b)
c)
⇒
Homogenost:
g
jednakost konzistencije i boje po cijeloj masi malterske smjese
čelični kalup cilindričnog oblika sa dva prstena i suda sa dnom
i iti
ispitivanje
j kkonzistencije
i t
ij na 4 uzorka:
k
dva uzorka iz gornjeg prstena i
dva uzorka iz suda sa dnom
veća vrijednost podjeljenja sa manjom ≤1,2
značajna je naročito kod maltera za malterisanje
Osobine malterskih smjesa i očvrslog maltera
z
⇒
⇒
⇒
⇒
⇒
Čvrstoća maltera
3 uzorka dimenzija 40x40x160cm (na savijanje i pritisak)
24h nakon spravljanja u čuvaju se u kalupu (još 24h)
krečni malter: nakon vađenja iz kalupa stavljaju se u prostoriju
(20°C i 65%) do ispitivanja
produžni malter: nakon vađenja iz kalupa stavljaju se u prostoriju
(20°C i 95-100%) do ispitivanja
cementni malter: nakon vađenja iz kalupa stavljaju se u vodu
(20°C) do ispitivanja, pri čemu se voda mjenja svakih 14 dana
Osobine malterskih smjesa i očvrslog maltera
z
Čvrstoća maltera
⇒
zavisi od niza faktora:
a)
vrste, količine i granulometrijskog sastava
vrste i količine veziva
količine vode
prisustva aditiva
postupka spravljanja i ugrađivanja
karakteristike podloge
uslova
l
sredine
di
b)
c)
d)
e)
f)
g)
Uzorci za ispitivanje čvrstoće maltera
Osobine malterskih smjesa i očvrslog maltera
z
Sposobnost
p
zadržavanja
j vode:
⇒
malterske smjese treba da budu takvog sastava da:
1)
obezbjeđuju popunjavanje svih oblika neravnomjernosti date
podloge
isključe mogućnost pojave raslojavanja (izdvajanja vode i
segregacije čestica veziva i agregata)
isključe mogućnost gubitka veće količine vode kapilarnim
upijanjem podloge
minimalno
i i l 75%
čvrstoća uzoraka pri pritisku u kalupima sa dnom od opeke u
odnosu na istu u kalupima sa metalnim dnom, ne smije da se
razlikuje
lik j više
iš od
d 15%
2)
3)
⇒
⇒
Osobine malterskih smjesa i očvrslog maltera
z
⇒
⇒
a)
b)
⇒
Otpornost
p
na mraz:
zavisi od ostvarene kompaktnosti očvrslog maltera, tj. od
njegove strukture, odnosno veziva i agregata, poroznosti itd.
6 uzoraka dimenzija 4x4x16 cm (izrađenih kao kod
ispitivanja čvrstoće):
3 uzorka nakon 28 dana se potapaju u vodu do zasićenja, a nakon
toga podvrgavaju smzavanju na -20°C i odmrzavanju u vodi sobne
temperature na svaka 4h
3 uzorka služe kao etaloni (čuvaju se kao kod ispitivanja čvrstoće)
nakon 25 ciklusa čvrstoća ne smije da se smanji više od
20%, a masa više od 2%
Osobine malterskih smjesa i očvrslog maltera
z
⇒
⇒
a)
b))
c)
Adhezija maltera za podloge:
zavisi od: vrste podloge, konzistencije maltera, ravnosti,
poroznosti i vlažnosti podloge, načina nanošenja maltera itd.
uzorci dimenzija 50x50x20 mm:
uzorak se lomi preko kamena
uzorak se lomi p
preko maltera
uzorak se lomi po kontaktu između maltera i kamena
f at =
Pgr
Aat
Ostale važnije osobine maltera
z
⇒
⇒
⇒
z
Malterisanje spoljašnjih površina:
propustljivi za vazduh
vodonepropusni
optimalno
i l d
doziranje
i j kkomponentii i d
dodavanjem
d
j
aditiva
di i
(hidrofobi)
Malterisanje unutrašnjih površina:
⇒
pogodno za nanošenje boja i tapeta
upotreba
p
sitnijeg
j g agregata
g g
i veće količine veziva (g
(glet-mase))
z
Malterisanje površina ispod zemlje:
⇒
⇒
⇒
⇒
manje
j p
propustljivi
p
j za vodu
dobra podloga za nanošenje raznih hidroizolacija
upotreba većih količina cementnog maltera i dodavanjem
aditiva
diti (zaptivača,
(
ti č hid
hidrofoba)
f b )
Određivanje
j sastava maltera
z
z
z
I etapa: projektovanje mješavine
II etapa: eksperimentalna provjera osobine uz
eventualnu korekturu sastava
III etapa: konačno utvrđivanje sastava
Zapreminski odnos pojedinih komponenti:
• Vw1 – zapremina prvog veziva
• Vw2 – zapremina drugog veziva
• Va – zapremina agregata
• Vv – zapremina vode
Vw1:Vw2:Va=1:nw:na ⇒ vw2=nwVw1 va=naVw1
Određivanje
j sastava maltera
⇒Količina
vode zavisi od granulometrijskog sastava agregata
⇒Potrebna masa vode prema Fere-u za cementne maltere:
mv=0,235mc+0,23ma1+0,09ma2+0,03ma3
mc – masa cementa
• ma1 – masa pijeska krupnoće 0/0,5 mm
• ma2 – masa pijeska krupnoće 0
0,5/2
5/2 mm
• ma3 – masa pijeska krupnoće 2/5 mm
•
Određivanje
j sastava maltera
Koeficijent kompaktnosti kod običnih maltera:
K=
apsolutna zapre min a veziva i vode
zapre min a šupljina u agregatu
k=1 gust malter
• k<1 postan
t malter
lt
• k>1 masan malter
•
Podjela maltera prema vrsti veziva
z
Krečni malter
⇒
za zidanje i malterisanje zidova od opeke, kamena, raznih
blokova i dr.
kreč:pijesak=1:1
pj
do 1:4
z
Cementni malter
⇒
⇒
za zidanje i malterisanje zidova svih vrsta, za izradu košuljica
i podloga,
dl
za iinjektiranje
j kti j i d
dr.
cement:pijesak=1:1 do 1:4
z
Gipsani malter
⇒
za unutrašnja malterisanja
z
Krečno-cementni (p
(produžni)) malter
⇒
cement:kreč:pijesak=1:1:5; 1:2:5; 1:1:6; 1:2:6
z
Gipsano-krečni
G
psa o eč malter
a te
gips:kreč:pijesak=1:3:9; 1:2:6; 1:1:5; 1:1,5:3
Podjela maltera prema namjeni
z
Malteri za zidanje
⇒
krečni, cementni , produžni
z
Malteri za malterisanje
⇒
sve vrste
t maltera,
lt
u dva
d ili ttrii sloja
l j
z
Dekorativni malteri
⇒
obični bijeli i obojeni cementi
obični,
cementi, kreč i gips
z
Injekcioni malteri
Hidroizolacioni malteri
⇒
sulfatnootprni cementi ili specijalni cementi
z
Malteri za toplotnu
p
i zvučnu izolaciju
j
⇒
zapreminska masa od 600 do 1200 kg/m3
z
Malteri za zaštitu od zračenja
⇒
zapreminska masa preko 2200 kg/m3
z
HVALA NA PAŽNJI

Download Report