SVEUČILIŠTE

JOSIPA JURJA STROSSMAYERA

U OSIJEKU

JOSIP JURAJ STROSSMAYER

UNIVERSITY OF OSIJEK

www.gfos.hr

FIZIKALNI PARAMETRI GRADIVA

1

Asistent:

Josip Crnojevac, mag.ing.aedif.

jcrnojevac@gmail.com

www.gfos.hr

MASA

VOLUMEN

GUSTOĆA

VOLUMNA GUSTOĆA

NASIPNA GUSTOĆA

APSORBIRANA VODA

POVRŠINSKA VLAŽNOST

VLAŽNOST

POROZNOST

VODOUPOJNOST

2

Fizikalni parametri gradiva Uvod

www.gfos.hr

md - masa suhog materijala ma- masa nezasidenog,

površinski suhog mat.

mzps - masa zasidenog, mwv- masa vlažnog mat. površinski suhog mat.

3

Masa materijala, m(g)

Fizikalni parametri gradiva Masa materijala

www.gfos.hr

Vp - volumen pora

Vš - volumen šupljina

V - volumen čvrste tvari

Vg- ukupni volumen materijala = Vp + Vš + V

4

Volumen materijala, V (cm³)

Fizikalni parametri gradiva Volumen materijala

Vg

www.gfos.hr

Gustoda materijala je omjer mase suhog materijala i volumena čvrste tvari (bez pora i šupljina)

(kg/m3 ) ili (g/cm3 )

Volumen materijala nepravilnog oblika određuje se vaganjem pod vodom primjenom Arhimedovog zakona

Volumen praškastih (rastresitih) materijala određuje se s pomodu piknometra

5

GUSTOĆA MATERIJALA, ρ (g/cm3)

Fizikalni parametri gradiva

Gustoda materijala

V

md

www.gfos.hr

Arhimedov zakon - tijelo uronjeno u tekudinu gubi na svojoj težini onoliko koliko teži tijelom istisnuta tekudina

(g/cm3)

mz - masa zasidenog, površinski suhog materijala vaganog na zraku mzw - masa zasidenog, površinski suhog materijala vaganog pod vodom md - masa suhog materijala (osušenog na 105°C) ρw - gustoda vode

6

Fizikalni parametri gradiva

Gustoda materijala

zwd

wd

w

dz

w

zwz

d

mm

m

mmmm

m

www.gfos.hr

Postupak određivanja gustode piknometrom (g/cm3)

md - masa suhog materijala ρw - gustoda vode mBw - masa piknometra i vode m - ukupna masa koju čine: masa piknometra, vode i materijala

7

Fizikalni parametri gradiva

Gustoda materijala

dBw

wd

mmm

m

www.gfos.hr

VOLUMNA GUSTOĆA, ρz (g/cm3)

Fizikalni parametri gradiva

Volumna gustoda

8

Volumna gustoda jednaka je omjeru mase materijala i zbroja volumena čvrste tvari i volumena pora

Volumna gustoda suhog materijala

p

zVV

m

(g/cm3)

zwz

wddz

w

zwzppwzwizzw

p

ddz

mm

m

mmVVVVmmmm

VV

m

)(

)(

)()(

(g/cm3)

(g/cm3) mwi - masa istisnute vode pri vaganju pod vodom

www.gfos.hr

Volumna gustoda zasidenog površinski suhog materijala

Volumna gustoda suhog praškastog materijala

Volumna gustoda zasidenog, površinski suhog praškastog materijala

Fizikalni parametri gradiva

Volumna gustoda

9

zwz

wz

p

zzpsz

mm

m

VV

m

)(

zBw

wddz

mmm

m

)(

zBw

wzzpsz

mmm

m

)(

(g/cm3)

(g/cm3)

(g/cm3)

www.gfos.hr

Nasipna gustoda materijala jednaka je omjeru mase suhog materijala i ukupnog volumena materijala

Ukupni volumen materijala jednak je zbroju volumena čvrste tvari, volumena pora i volumena šupljina

NASIPNA GUSTOĆA, ρs (g/cm3)

Fizikalni parametri gradiva

Nasipna gustoda

10

špg

g

ds

VVVV

cmgV

m

)/( 3

www.gfos.hr

5 cm

Ovisno o stanju zbijenosti materijala razlikujemo nasipnu gustodu u rastresitom stanju i nasipnu gustodu u zbijenom stanju

Nasipna gustoda u rastresitom stanju - ρs(r)

mr - masa suhog materijala sipanog s visine od 5 cm iznad ruba posude

Fizikalni parametri gradiva

Nasipna gustoda

11

g

rrs

V

m)( (g/cm3)

www.gfos.hr

Nasipna gustoda u zbijenom stanju – ρs(z)

mz – masa suhog materijala zbijenog

u tri sloja metalnom šipkom promjera

Φ 16 mm i duljine 60 cm

Fizikalni parametri gradiva

Nasipna gustoda

12

g

zzs

V

m)( (g/cm3)

25 x

25 x

25 x

www.gfos.hr

Apsorbirana voda je voda sadržana u zasidenom, površinski suhom materijalu, a izražava se u postotku mase ili volumena osušenog materijala

APSORBIRANA VODA, Aw (%)

Fizikalni parametri gradiva Apsorbirana voda

13

)(%100 masem

mmA

d

dzw

)(%100)(

volumenam

mmA

wd

dzw

www.gfos.hr

Površinska vlažnost je voda koja u vidu filma obavija materijal

POVRŠINSKA VLAŽNOST, As (%)

Fizikalni parametri gradiva

Površinska vlažnost

14

)(%100 masem

mmA

d

zwvs

)(%100)(

volumenam

mm

V

VA

wd

zwvws

www.gfos.hr

Vlažnost je ukupni sadržaj vode u vlažnom materijalu

VLAŽNOST, W (%)

Fizikalni parametri gradiva

Vlažnost

15

+ =

%sw AAW

www.gfos.hr

Vw - volumen ukupne vode

V - volumen osušenog materijala

Fizikalni parametri gradiva

Vlažnost

16

)(%100 masem

mmW

d

dwv

)(%100)(

100'

volumenam

mm

V

VW

wd

dwvw

www.gfos.hr

Poroznost - jedna od najznačajnijih strukturnih karakteristika materijala koja ima važan utjecaj na njegovu otpornost na agresivne utjecaje okoline kojoj je izložen.

Poroznost izražena u % volumena:

Poroznost izražena preko gustode i volumne gustode

POROZNOST, p (%)

Fizikalni parametri gradiva

Poroznost

17

)(%100 volumenaVV

Vp

p

p

)(%100)(

volumenapdz

www.gfos.hr

mikro pore

mezo pore

makro pore

Zatvorene pore Otvorene pore

(šupljine) (kapilare)

otvorene pore - odgovorne za propusnost

zatvorene pore - odgovorne za termička i akustična svojstva

Fizikalni parametri gradiva

Poroznost

18

www.gfos.hr

Vodoupojnost je prodiranje vode u građevinski materijal uzrokovano kapilarnim upijanjem pri kontaktu jedne plohe materijala s vodom.

Pri vertikalnom upijanju vode količina upijene vode je približno proporcionalna drugom korijenu iz vremena testiranja.

VODOUPOJNOST, A (kg/m2)

Fizikalni parametri gradiva

Vodoupojnost

19

twA (kg/m2)

w- koeficijent vodoupojnosti (kg/m².s-½) t - vrijeme testiranja (s)

www.gfos.hr

Hidrofobnost i hidrofilnost nastaju iz interakcije

površinskih sila čestica tekudine i krute tvari u kontaktu.

Materijal krute tvari je hidrofoban ako su kohezione sile tekudine vede od adhezionih sila između tekudine i krute tvari.

Materijal krute tvari je hidrofilan ako su kohezione sile

u tekudini manje od adhezionih sila između tekudine i krute tvari.

HIDROFOBNOST I HIDROFILNOST

Fizikalni parametri gradiva

Hidrofobnost i hidrofilnost

20

kruta tvar tekudina

www.gfos.hr

Hidrofilnost, vodoupojnost – negativne za građevinske materijale!!!

Hidrofilni porozni građevinski materijali su znatno skloniji: apsorpciji vlage iz okoline (kondenzat, kiša,...) i vodoupojnosti (temelji bez horizontalne izolacije, dizanje vlage iz tla,…) pa su zbog toga skloniji neželjenim promjenama početnih svojstava (npr. promjena vodljivosti struje i topline, smanjenje čvrstode,...).

Fizikalni parametri gradiva

Hidrofobnost i hidrofilnost

21