PODSTAWY TECHNOLOGII MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH I METODY BADAŃ

Podstawy technologii materiałów budowlanych i metody badań
Autorzy: Jan Małolepszy redaktor naukowy
Witold Brylicki, Elżbieta Brylska, Marek Gawlicki, Łukasz Kotwica, Artur Łagosz, Grzegorz Łój, Grzegorz Malata, Radosław Mróz, Paweł Murzyn, Wiesława Nocuń-Wczelik, Marek Petri, Waldemar Pichór, Zdzisław Pytel, Manuela Reben, Wojciech Roszczynialski, Agnieszka Różycka, Józef Stolecki

Opis

Produkcja materiałów budowlanych jest rodzajem działalności gospodarczej, której efekty bezpośrednio wpływają na jakość życia każdego z nas. Wiedza o nich sprzyja rozwojowi wielu innych dziedzin, zwłaszcza architektury, a także działaniom mającym na celu rozbudowę infrastruktury. Szybki postęp w metodach wytwarzania materiałów budowlanych wymaga systematycznego uzupełniania informacji o technologiach i metodach kontroli jakości surowców, półproduktów oraz produktów wytwarzanych i przetwarzanych przez przemysł materiałów budowlanych. Dlatego właśnie powstało kolejne, poprawione i uzupełnione wydanie, które wzbogacono o kilka nowych rozdziałów.

Pierwsza część książki zawiera omówienie podstaw technologii materiałów budowlanych i opisy ich właściwości, druga część przedstawia metody badań. Poszczególne rozdziały są dziełami autorskimi i zostały zakończone spisami literatury. Książkę zamyka zaktualizowany słowniczek, w którym podano definicje wielu użytych pojęć i terminów. Publikacja ta może być wykorzystywana przez studentów Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki oraz Wydziału Wiertnictwa, Nafty i Gazu, a także studentów politechnik – wydziałów budownictwa i architektury.

Spis treści

Wstęp 13

1. Spoiwa mineralne 17

Marek Gawlicki

1.1. Spoiwa gipsowe 18

1.2. Spoiwa wapienne 26

1.3. Cementy powszechnego użytku 32

1.4. Cementy specjalne bazujące na klinkierach portlandzkich 49

1.5. Inne rodzaje spoiw hydraulicznych 54

Literatura 56

Powołane normy 57

2. Zaprawy i betony 59

Artur Łagosz, Waldemar Pichór

2.1. Zaprawy 59

2.2. Betony 68

Literatura 97

Powołane normy 98

3. Betony wibroprasowane 99

Grzegorz Łój

Literatura 113

Powołane normy 114

4. Autoklawizowane materiały budowlane 115

Zdzisław Pytel, Agnieszka Różycka

4.1. Wstęp115

4.2. Wyroby wapienno-piaskowe 117

4.2.1. Surowce podstawowe i alternatywne 118

4.2.2. Proces produkcji wyrobów wapienno-piaskowych 126

4.2.3. Właściwości wyrobów 128

4.2.4. Rodzaje wyrobów 135

4.3. Autoklawizowany beton komórkowy 139

Literatura 158

Powołane normy 162

5. Ceramiczne materiały budowlane wypalane 163

Elżbieta Brylska, Paweł Murzyn

5.1. Podstawy produkcji

ceramicznych materiałów budowlanych wypalanych 164

5.2. Właściwości podstawowych

ceramicznych materiałów budowlanych wypalanych 172

Literatura 183

Powołane normy 184

6. Materiały termoizolacyjne 185

Waldemar Pichór

6.1. Włókniste materiały termoizolacyjne 190

6.2. Pianki z tworzyw sztucznych 200

6.3. Inne materiały termoizolacyjne 203

Literatura 204

7. Domieszki chemiczne 207

Łukasz Kotwica

7.1. Domieszki w produkcji cementu 208

7.1.1. Domieszki ułatwiające mielenie 208

7.1.2. Reduktory chromu 210

7.2. Domieszki do zaczynów, zapraw i betonów 211

7.2.1. Domieszki uplastyczniające i upłynniające 211

7.2.2. Domieszki napowietrzające 219

7.2.3. Domieszki opóźniające i przyspieszające 222

7.2.4. Domieszki hydrofobizujące 224

7.2.5. Etery celulozy 225

7.2.6. Redyspergowalne proszki polimerowe 225

Literatura 227

8. Tworzywa sztuczne 231

Grzegorz Malata

8.1. Podstawowe informacje o polimerach 231

8.2. Właściwości fizyczne polimerów 233

8.3. Dodatki uszlachetniające do tworzyw sztucznych 236

8.4. Przegląd polimerów stosowanych w budownictwie 237

8.5. Zakres stosowania tworzyw organicznych w budownictwie 240

Literatura 248

9. Szkło w budownictwie 249

Manuela Reben

9.1. Wiadomości podstawowe 249

9.2. Charakterystyka surowców do produkcji szkła 252

9.3. Przebieg procesu wytwarzania szkieł 256

9.4. Podstawowe właściwości szkła budowlanego 259

9.5. Szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe 263

9.6. Podział wyrobów budowlanych ze szkła 268

Literatura 279

Powołane normy 280

10. Stal stosowana w konstrukcjach żelbetowych i strunobetonowych 281

Artur Łagosz

10.1. Produkcja stali 282

10.2. Wpływ składu chemicznego na właściwości stali 285

10.3. Klasyfikacja stali do zbrojenia betonu 287

10.4. Asortymenty stali do zbrojenia betonu 290

Literatura 298

Powołane normy 298

11. Trwałość materiałów budowlanych 301

Radosław Mróz

Literatura 329

Powołane normy 332

12. Zasady wprowadzania do obrotu materiałów budowlanych 333

Waldemar Pichór

Literatura 338

13. Oznaczanie składu fazowego 339

Marek Gawlicki

13.1. Mikroskopia optyczna 340

13.2. Dyfraktometria rentgenowska 345

13.3. Metody analizy termicznej 352

13.4. Metody obliczeniowe 355

13.5. Metody ekstrakcyjne 355

Literatura 358

Powołane normy 359

14. Oznaczanie uziarnienia spoiw mineralnych 361

Wojciech Roszczynialski

14.1. Podstawowe pojęcia związane z analizą składu ziarnowego 362

14.2. Metody badań składu ziarnowego 367

14.3. Metody określania powierzchni właściwej 375

Literatura 379

Powołane normy 379

15. Wyznaczanie ciepła hydratacji spoiw mineralnych 381

Wiesława Nocuń-Wczelik

15.1. Mechanizm hydratacji cementu a przebieg wydzielania ciepła 382

15.2. Czynniki wpływające na efekt cieplny hydratacji 384

15.3. Standaryzacja badań kalorymetrycznych spoiw cementowych 389

15.3.1. Zasady oznaczania ciepła hydratacji 390

15.3.2. Oznaczanie ciepła hydratacji metodami standardowymi 390

15.4. Cementy a kryteria niskiego i bardzo niskiego ciepła hydratacji 392

15.5. Podsumowanie 393

Literatura 394

Powołane normy 394

16. Badania właściwości spoiw gipsowych 397

Marek Gawlicki

16.1. Oznaczanie zawartości trójtlenku siarki

i obliczanie równoważnej mu ilości siarczanu wapnia 400

16.2. Oznaczanie stosunku woda–spoiwo 401

16.3. Oznaczanie czasu wiązania spoiwa 405

16.4. Badania właściwości mechanicznych 408

16.5. Oznaczanie zatrzymywania wody

w zaczynach i zaprawach gipsowych 413

16.6. Oznaczanie zmian liniowych

stwardniałych zaczynów i zapraw gipsowych 413

16.7. Ocena przyczepności klejów gipsowych do płyt gipsowych 415

16.8. Oznaczanie pH kleju gipsowego 416

16.9. Oznaczanie czasu zużycia kleju gipsowego 416

16.10. Oznaczanie przyczepności klejów gipsowych

do płyt zespolonych 417

16.11. Oznaczanie czasu wiązania gipsowych mas szpachlowych 419

16.12. Ocena odporności mas szpachlowych

na powstawanie rys skurczowych i spękań 420

16.13. Ocena zawartości grubych cząstek

w masach szpachlowych 422

16.14. Oznaczanie przyczepności mas szpachlowych 422

Literatura 423

Powołane normy 424

17. Badanie cech użytkowych spoiw wapiennych 425

Marek Gawlicki

17.1. Oznaczanie zawartości wapna czynnego 426

17.2. Oznaczanie objętościowe zawartości

dwutlenku węgla (metoda alternatywna) 427

17.3. Oznaczanie gęstości nasypowej wapna 430

17.4. Oznaczanie stałości objętości wapna 431

17.5. Oznaczanie czasu wiązania wapna 435

17.6. Oznaczanie reaktywności wapna 436

17.7. Oznaczanie wydajności wapna 438

17.8. Oznaczanie składu masy normowej zaprawy wapiennej

oraz zapotrzebowania na wodę

do badania rozpływu i głębokości wnikania 439

17.9. Oznaczanie zatrzymywania wody w zaprawie wapiennej 442

17.10. Oznaczanie zawartości powietrza w zaprawie wapiennej 444

Literatura 445

Powołane normy 445

18. Badania cementów powszechnego użytku 447

Witold Brylicki, Marek Gawlicki

18.1. Gęstość i gęstość nasypowa cementów 447

18.2. Wodożądność cementów

i właściwa konsystencja zaczynu cementowego 449

18.3. Oznaczanie konsystencji normowej 450

18.4. Czas wiązania zaczynu cementowego 451

18.5. Stałość objętości zaczynu cementowego 454

18.6. Skurcz stwardniałych zaczynów cementowych

i zapraw przy zmiennej wilgotności 457

18.7. Właściwości wytrzymałościowe 460

Literatura 466

Powołane normy 467

19. Badanie cech użytkowych zapraw budowlanych 469

Artur Łagosz

19.1. Metody badań właściwości świeżych zapraw 469

19.2. Badania właściwości stwardniałych zapraw 474

19.3. Badania właściwości wypraw pocienionych 481

Literatura 486

Powołane normy 486

20. Badanie wytrzymałości betonów 489

Artur Łagosz

20.1. Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie

metodami niszczącymi 489

20.2. Badanie wytrzymałości betonu metodami pośrednimi 494

20.3. Ocena wytrzymałości na ściskanie betonu w konstrukcji

na podstawie badań metodami pośrednimi 502

20.4. Badanie wytrzymałości na ściskanie betonu komórkowego

za pomocą sklerometru ABA 507

Literatura 510

Powołane normy 511

21. Metody badań podstawowych właściwości

autoklawizowanego betonu komórkowego 513

Agnieszka Różycka

Literatura 520

Powołane normy 520

22. Metody badań porowatości materiałów budowlanych 521

Marek Petri

22.1. Porowatość a właściwości materiałów budowlanych 522

22.1.1. Właściwości mechaniczne 522

22.1.2. Przewodnictwo cieplne 526

22.1.3. Inne właściwości 526

22.2. Metody badań porowatości 527

22.2.1. Gęstość, gęstość pozorna, porowatość 527

22.2.2. Metody oznaczania wielkości porów 529

22.3. Charakterystyka porowatości

wybranych materiałów budowlanych 533

Literatura 536

Powołane normy 536

23. Metody badań podstawowych właściwości

materiałów termoizolacyjnych 537

Waldemar Pichór

23.1. Współczynnik przewodzenia ciepła 537

23.2. Oznaczanie gęstości objętościowej i stabilności wymiarów

materiałów termoizolacyjnych 550

23.3. Oddziaływanie wody na materiały termoizolacyjne 552

23.4. Oznaczanie właściwości mechanicznych

materiałów termoizolacyjnych 559

23.5. Oznaczanie odporności

na działanie wysokiej temperatury i ognia 562

23.6. Badanie zawartości substancji organicznych

oraz zawartości części nierozwłóknionych w wyrobach 566

Literatura 567

Powołane normy 568

24. Badanie właściwości reologicznych surowców i mas ceramicznych 571

Zdzisław Pytel

24.1. Podstawowe pojęcia reologii 571

24.2. Charakterystyka układu minerały ilaste–woda 573

24.3. Plastyczność surowców ilastych i mas ceramicznych 577

24.4. Metody pomiaru plastyczności 582

Literatura 591

25. Termiczne metody badań surowców i mas ceramicznych 593

Elżbieta Brylska, Paweł Murzyn, Józef Stolecki

25.1. Badanie surowców i mas

w mikroskopie wysokotemperaturowym 593

25.2. Badanie surowców i mas metodą termicznej analizy różnicowej

i termograwimetrii 600

25.3. Badanie surowców i mas ceramicznych metodą dylatometrii 612

Literatura 623

26. Metody badań ceramicznych materiałów budowlanych wypalanych 625

Elżbieta Brylska, Paweł Murzyn

26.1. Aktualizacja wymagań stawianych

przez normy europejskie ceramicznym elementom

murowym i dachówkom 640

Literatura 648

Powołane normy 648

27. Badanie właściwości tworzyw sztucznych 651

Grzegorz Malata

27.1. Wybrane metody badań wyrobów z tworzyw sztucznych 657

Literatura 666

Powołane normy 666

28. Właściwości i metody badań szkła budowlanego 667

Manuela Reben

28.1. Badanie właściwości mechanicznych szkła hartowanego 667

28.2. Właściwości i metody badań szkła warstwowego 671

28.3. Metody badań świetlnych i słonecznych właściwości oszklenia 676

28.4. Właściwości i metody badań pustaków szklanych 677

28.5. Metody badań współczynnika przenikania ciepła

oszkleń wielokrotnych 680

28.6. Wymagania stawiane elementom budynków

oraz przegrodom przeciwpożarowym

z elementami wykonanymi ze szkła.

Badania odporności ogniowej 686

Literatura 688

Powołane normy 689

29. Badanie właściwości stali zbrojeniowej 691

Artur Łagosz

29.1. Badanie cech wytrzymałościowych

stali zbrojeniowej do betonu 692

29.2. Badanie własności technologicznych

stali zbrojeniowej do betonu 695

29.3. Dodatkowe badania stali zbrojeniowej 700

Powołane normy 705

Słownik pojęć i terminów 707