Materiály ke zkoušce

Stav. látka, stav mater-požadavky na vlastnosti stav. m.
Stav. látky: jsou základní součástí všech stav. kcí a ve většině případů rozhodují o vlastnostech, použitelnosti, kvalitě kce i celé stavby. Struktura látky je určena uspořádáním částic. Dle měř. Lze rozeznávat: Makrostrukturu, mikrostrukturu.
Podle struktury se pev. L. dělí na prosté a složené. Dále dle látek jakožto stav. mat. na Látky prosté, l. složené, izotropní, anizotropní, homogenní a nehomogenní (heterogenní).
Stav mater: jako s.m. jsou považovány téměř výlučně pevné l., v nichž jsou jednotlivé částice a součásti více či méně uspořádány a zaujímají vůči sobě stejné rovnovážné polohy. Stav. m. lze rozdělit podle určitých charakter. vlastností a hledisek. Vlastnosti stav. m. lze rozdělit na: Chemické vlastnosti a fyzikální vlastnosti.
Požadavky požadavky na vlastnosti s.m.: Musíme brát ohled na formu použití, umístění, funkčnosti, mechanické a chemické vlivy atd. stav. m. (stav. kce). Vlastnosti: Vzhledové, rozměrové, hmotnostní, mechanické, reologické, akustické, světelně technické, chemické, biologické, bezpečnostní hygienická, fyziologická, elektrické a magnetické. Stav.m. by měli splňovat podmínky stanovené ČSN ( českými státními normami) pro daný druh a typ mater.
Krystalické l.-př.
Se navenek projev. tím, že v tuhém stavu tvoří symetrické útvary ohraničené pravidelnými plochami, které nazýváme krystaly. Jejich základní částice atomy, ionty, molekuly jsou bv prostoru pravidelně uspořádány a vytvářejí krystalickou mřížku.
Můžeme je rozdělit do 7 krystalogaf. soustav. Krystal. mřížky jsou: Iontová, atomová, molekulová a kovová. Příklady: Albit, sádrovec, ortoklas, anhydrit, aragonit, rutil, křemen, kalcit, korund, CaO.

Koloidní látky a směsi př.
(koloidně dispersní) Jsou tvořeny částicemi jejichž nejmenší rozměry se pohybují v rozmezí 10-4 až 10-6 mm, přičemž druhý a třetí rozměr může být i větší. Podle jednotlivých rozměrů rozděl. kol. l. na: zrnité, jehlicovité, destičkové. Mají vysoký měrný povrch a jejich chování je proto silně závislé na vzájemném působení mezi částečkami a plynnou, nebo kapalnou fází přítomnou v dutinách a mezerách.
Příklady: kpro krystal. koloidy ceměntový tmel, jíly,a pro amorfní koloidy latex.

Vyztužené prvky-př
Jsou pevné směsi v nichž jedna součást tvoří nosný systém hmoty, přižemž druhá součást zajišťuje vnitřní soudržnost hmoty a zprostředkuje přenos vnitřních sil do elementů součásti prvé. První, (nosná) součást se nazývá výztuž (armatura) a druhá tmelící jako pojivo. Valstnosti záleží na poměru složek, uspořádání, vzájemné soudržnosti. Př: železobeton, azbestocement, sklolaminát.
Vícefázové látky
Jsou takové látky v nichž jsou zastoupeny fáze různého skupenství. Podle fce., kterou má ve více.f.l. fáze kapalná a plynná je rozdělujeme na: pórovité, sypké, vícefázové s nosnou výplní pórů. Příklady: Voda, krystalová voda

Organické látky struktura dřeva,polymery
Dřevo- Dřevo obsahuje asi 50% uhlíku, 44%kyslíku a 6%vodíku, ostatní prvky jsou zastoupeny v nepatrném mn. Z hledisa stavby je dřevo l. heterogenní (nestejnorodá). Skládá se z buněk orientovaných ve směru rovnoběžném s osou kmene, a proto existuje určitá nerovnoměrnost vlastností dřeva. Slouží nám tři základní řezy- příčný, radiální a tangenciální. Příčný ř.: vedeme kolmo na podélnou osu kmene. Radiální: veden ve směru podélné osy. Tangenciání veden ve směru podélné osy, ale mimo osu kmene. Anizotropie: dřevo má v jednotlivých směrech různé mech. vlastnosti, se zřetelem na směr probíhajících vláken. Pevnost v tlaku je největší ve směru rovnoběžném s vlákny(stejně jako v přírodě stromy-větve). Kolmo k vl. je 5-10x menší.
Polymery: Jsou to vysokomolekulární l. Polymerizací vzniká makromolekulární látka. Z tech hlediska je polymerizace bloková, roztoková, suspenzní a emulzní. Výrobky z vysokomolekulárních l. bývají tvořeny směsemi pojiv, plniv a přísad. Dějíme je na dvě velké skupiny: Reaktoplasty- jsou to hustě zesíťované polymery, nebo polykondenzáty, které jsou z pravidla netavitelné a nerozpustné. Lze je proto tvarovat pouze jednou. Termoplasty: jsou hmoty teplem tvárné a po ochlazení tuhnou. Při opětovném zahřátí opět měknou. Obrábět lze polymery podobně jako lehké kovy- je možné je stříkat, opracovat soustružením, frézováním hoblov. vrtáním apd. Spojovat je lze buď lepením pomocí rozpouštďel , monomerů, tvrdých priskyřic, svařováním pomocí horkého plynu, dotykovým teplem apd. (ne všechny všemi zp.). Mech lze spoj. pomocí šroubů a nýtů z plast. hm., Dají se barvit, lakovat, potiskovat. Některé je nutno pokovat. Polymery identifikujeme: přiložením vzorku do plamene a sledujeme jeho chování, podle kterého určíme o jaký P. jde.Přehled b졞 polymerů: Polyvynylchlorid (PVC), Polyvinylacetát (PVAC), Polyethylén (PE), Polypropylen (PP), Polystyren (PS), Pryskyřice, Polyamid (PA), Polyuretan(PU), Silikony (SI)

fyzikální vl. látek:
Vlastnosti tvarové a rozměrové- zahrnují kvalitativně popis tvaru. Rozměry mohou být skladebné, výrobní, skutečné. Vlastnosti hmotnostní- tíhové a setrvačné vl. látek. Hmotnost, hustota, Objemová hmotnost- objemová hustota látky včetně pórů a dutin., sypná hmotnost, hutnost, pórovitost, mezerovitost, vlastnosti vzhledem k vodě a plynům: vlhkost (přirozená, okažitá, počáteční, skladovací, ustálená), nasákavost, navlhlost, Vzlínavost, difúze, Propustnost, Další: mrazuvzdornost, tepelná vodivost, tepelná akumulace a kustickou vodivost, odolnost proti vysokým teplotám.
Mech. vl.-deformační vl.
Přetvárné (deformační) vl. mat.: tyto vl. bezprostředně souvisí se vznikem napětí v mat., ať již působením vnějších sil nebo vlivem teplotních změn. V látkách dochází ke změně vzdáleností, mezi strukturálními částicemi. Skutečné změny se vyjadřují pomocí Poměrných deformací: Jsou to- poměrné prodloužení, (=(L / L0 , Poměrné posunutí, poměrné zkroucení. Všechny tyto defr. mohou být pružné-po odlehčení materiálu vymizí. Zůstanouli i po odlehčení deform jsou nepružné. dojdeli k makroskop. narušení struktuky – jsou to vl. Tvárné či plastické. Z čas hlediska jse def. dělí: okamžité, zpožděné, dopružování, dotvarování,
Mech vl.-Pevnost
Pevnost je vlastnost udávající míru mechanického namáhání tuhé látky. Vyjadřuje odolnost hmoty proti porušení při namáhání určitým silovým účinkem. Pevnost materiálu rozlišujeme podle zp. namáhání:Pevnost v tahu, v tlaku-podle (krychelná, hranolová,válcová), v příčném tahu, ohybu, ve smyku a v kroucení.
Dlouhodobé deform. vl.:
Zpožděné deformace: po zavedení napětí dochází k postupnému narůstání deformací a po jeho zrušení k postupnému zmenšování deformací časem. Trvalá deformace vznikne, když po odtížení se kce již nevrátí do stávající polohy a zůstane trvale deform.
Tepelné vl. stav.l.:
Vyjadřování chování mater., které jsou vystaveny účinkům tepla nebo mrazu, jaktož jediné z forem energie. Při přenosu tepla látky mění svůj tvar, nebo objem, mění své mech. vl., pevnost, tvrdost, tažnost, rozpadají se vysušením, chemickým rozpadem, cyklickým střídáním tepla a mrazu. Přenos tepla se může dít vedením, kdy teplo přechází z teplejšího místa na chladnější bezprostředním stykem hmotných částic, nebo prouděním, anebo zářením. Tepelná vodivost: je schopnost látky vést teplo. Popisuje se součinitelem tepelné vodivosti ( Podle součinitele tep. vodivosti rozděl. mater. na: Dobré vodiče a špatné vodiče. Klesne-li součinitel ( pod hodnotu asi 0,1 Wm-1K-1 mluvíme o látkách tepelně izolačních. Tepelná vodivost mat. záleží na jeho složení, struktuře, pórovitosti, mezerovitosti, vlhkosti, vrstevnatosti.Měrná tep.kapacita c: vyjadřuje teplo, které musíme dodat 1kg látky aby se ohřál o 1 K. Tepelná vodivost: nebo též součinitel teplotní vodivosti vyjadřuje rychlost vyrovnání teplot v tělese při neustálém vedení tepla.Tepelná jímavost: vyjadřuje schopnost látky přijímat a uvolňovat teplo. Velkou tepelnou jímavost mají např. kovy, kámen, beton. Teplotní délková roztažnost (: udává změnu délky z dané látky při změně teploty podle vztahu-(= (L / L0(T. (-součinitel délkové teplotní roztažnosti.
Tepelně tech. vl.:
Odolnost proti teplu: určuje se teplotou látky při níž právě dojde k dohodnuté změně mechan. vlastností látky. U stav. mat většinou dosah. několika set stupňů celsia.
Žáruvzdornost: jedná se o odolnost vůči teplotám nad 1000 0C
Hořlavost: se projevuje hořením, žnutím, nebo doutnáním látky při dosažení jisté teploty např. teploty vzplanutí, vznícení. Podle hořlavosti se všechny stav. mater dělí do pěti stupňů: nehořlavé, nesnadno hořlavé, těžce hořlavé, středně hořlavé, lehce hořlavé.
Samozhášivost: je schopnost látek po oddálení plamene během několika vteřin, nebo minut samovolně uhasnout.
Požární odolnost: Závisí především na skladbě a rozměrech jednotlivých vrstev tvořící konstrukční prvek.Z hlediska energetického je třeba uváženě přistupovat k návrhům tep. izolací.
Trvanlivost a odolnost
Trvanlivost je u každého stav. mat. různá. Činitele zpusob. tuto degradaci lze rozdělit do 5 skupin- stárnutí látek působ. fyz. činitelů, chem činitelů, zvětrání, koroze, poškození l. vlivem biolog. činitelů. Trvanlivost viz. materiály. Snažíme se aby na konstrukci (objektu) byly použity mat. zhruba se stejnou trvanlivostí. Během životnosti stavby jsou vyměňována či rekonstruovány různé části.
Odolnost: mat. proti mrazu: Důsledky mrazu se projevují na zdivu, na základ. kcích, stř. krytinách atd. Kromě běžných deformací a křehnutí mat. dochází při nízk. tepl. změnami skupenství vody z kapalné fáze do fáze pevné a tím k mech. rozrušování a rozpadu mat. Jsou přednostně napadány mat. s póry např. malty, cihly atd. Progrese poruš. je také závislá na mn., rozměru a druhu.
Odolnost proti ohni: Zařazujeme stav. l. do těchto stupňů: Nehořlavé, velmi těžko hořlavé, těžce hořlavé, středně hořlavé, lehce hořlavé Požární odolnost stav. kcí je závislá na stupni hořlavosti použitých stav. l.. Požární odolnost se udává v minutách.
Proti obrusu: Obrusnost je mírou pro zjišťování odol. povrchu st. mat. proti mech účinkům otěrem. Je závislá na vnitřní struktuře materiálu, jeho homogenitě u mat. kompozitních na velikosti zrn plniva, adhézních schopnostech pojiva a jeho pevnosti v tahu.
Dále odol. proti vlivu prostředí, odol. proti vysokým teplotám.
Koroze stav. l.
Je způsobena změnou chemického složení obvykle na povrchu látek. Vznik koroze je podmíněn přítomností kyslíku, vody případně jiných chemických látek.
Koroze kovů: dělíme na k. chemickou jež probíhá ve styku ze vzdušným kyslíkem.K. elektrochemickou je charakter. přechodem kovu do roztoku. Typy K. kovů: Rovnoměrná , nerovnoměrná, důlková, bodová, laminární , mezikrystalová, transkrystalová, selektivní.
Koroze betonů: je rozrušování bet. agresivními kapalinami či plyny, jež do něj pronikají z okolního prostředí. Agresivita látek působ. na povrch betonu na druhu těchto l., jejich koncentraci. Může působit i koncentrace nulová pokud jde o hladové vody. Odolnost bet. proti korozi je především závislá na druhu použitého cementu pi výrobě. U bet. rozliš. 4 typy korozí: vyluhování (zp. hladová voda), krystalizace, chem. reakce prostředí s bet., atmosférická koroze. U lechkých bet. je v některých bodech podobná, má však spec. odlišnosti. Lehké b. se z pravidla nevystav. účinkům cem., avšak agresivní a škodlivé plyny pronikají do L.b. zásluhou jejich pórovitosti. U L.B vyztužených ocelí: je nutné aby byla ocel speciálně chráněna.
Koroze polymerů: Způsobuje většinou více fyzikálně cem. činitelů, jež souběžně znehodnocují polymery až do případné destrukce. Činitele: světelné záření-jedno z nejškodlivějších, UV záření, radioaktiv. z.-působí na strukturu reakcemi při kterých štěpí vodík, teplota-ovlivňuje fyz i chem., změny teplot, vzdušný kislík a ozon, vlhkost, chem l. v atmosféře, vlivy bilogické-mikroorganismy(plísně) prorůstají polymery a živí se jím., chem vlivy- probíhá spíše uvnitř hmoty.

Ochrana proti korozi
Ochr bet. kcí: dělíme na primární a sekundární. Primární- vhodná volba cementu (množství), dále je ovliv. kvalit. vody a vodním součinitelem, kval kameniva a hutností bet. Za účelem ochrany se přidávají specielní přísady a příměsi. Ošetřování zrajícího bet.! Sekundární- se použ. u již naruš. kcí. Jako sekundární ochrana se použ. penetrace a nátěry různými většinou makromolekul. látkami na bázi křemíku a uhlíku.
Ochr kovů: probíhá prakticky pořád od počátku výroby. Ztenčování průřezů prvků pak vede ke sníž. únosnosti kcí, deformaci atd. Postup: volba vhodného kčního mater., úprava a složení mater.,povrchu kovu, použití inhibitorů koroze, úprava korozního prostředí, odstranění bludných proudů, povrchová úprava kovu-nejběžnější a provádí se pokovení vrstvou kovu odolnějšího proti korozi, vytvoření ochranného oxidového potahu, vytváření ochranných povlaků z jiných anorgan. sloučenin, nanášení ochran. povlak. z nátěrových hmot organické struktury.
Ochrana polymerů: Od. proti biolog. typu koroze lze zvýšit přísadami baktericidních, nebo fungicidních l. přímo do polymerní hmoty. Biolog. k. je s prospěchem využívána pro ekolog. účely, k likvidaci použitých polymerů, které se nedají recyklovat.

Odolnost proti mrazu
Důsledky mrazu se projevují na zdivu, na základ. kcích, stř. krytinách atd. Kromě běžných deformací a křehnutí mat. dochází při nízk. tepl. změnami skupenství vody z kapalné fáze do fáze pevné a tím k mech. rozrušování a rozpadu mat. Jsou přednostně napadány mat. s póry např. malty, cihly atd.Při zmrznutí vody na led dochází k zvětšení objemu cca o 9% což vede ke vzniku vnitřních napětí a porušování struktury Progrese poruš. je také závislá na mn., rozměru a druhu. Zkouškami se ověřuje Mrazuvzdornost. Stupěň mrazuvzdornosti: je nejvyšší počet zmrazovacích ciklů, po kterých koeficient Mn mrazuvzdorn. neklesl pod stanov. mez. Mrazuvz. se stanovuje u porézních matriálů-cihly, malty, bet., tvírnice, stř. kritina.
Odolnost proti ohni
podle schopnosti hoření zařazujeme stav. l. do těchto stupňů: Nehořlavé, velmi těžko hořlavé, těžce hořlavé, středně hořlavé, lehce hořlavé Požární odolnost stav. kcí je závislá na stupni hořlavosti použitých stav. l.. Požární odolnost se udává v minutách a vyjadřuje, jak dlouho je stav. kce schopna odolávat teplotám bez porušení své fce. Požárně technické vlastnosti hmot musejí vyhovovat ČSN.
Voda ve stavebnictví
Betonářskou vodu: rozeznáváme záměsovou, ošetřovací, náporovou
Záměsová: zám. v. ředíme směs zmenšujeme tření mezi jednotlivými zrny b.s. a tak umožňujeme jejich plynulý pohyb, uspořádání a zhutnění. Dále tato voda zaručuje dobrý průběh hydratace. Připouštíme v ní větší koncentraci nežádoucích látek.
Ošetřovací: Udržujeme jí při tvrdnutí bet. vlhkost potřebnou pro další hydrataci, nahrazujeme jí vodu, která se vypařila z povrchu bet. po dobu tuhnutí.
Náporová: je voda, která působí na hotovou směs. Náporové vody, které obsahují větší mn. některých solí, nebo naopak neobsahují vůbec žádná rozpuštěná činidla (dešťová voda) nazýváme agresivní vody.
Agresivní vody dělíme na: Hladové v.: nízký obsah solí vody srážkové., Síranové v: vysoký obsah síranů zp. nejnebezpečnější korozi bet. Síran vápenatý spolu s hlinitanovými složkami vytváří sloučeninu cementový bacil. Sloučenina má velký objem (až 200%) a v důsledku krystalických tlaků porušuje beton. Kyselé v: uhličité ( vysoký obsah agr. kyseliny uhličité, jiné anorganické vody (prům. odpadní v)-minerální kyseliny, Organické v. –splaškové (organ. kyseliny)
Vhodné pro použití ve staveb: je voda pitná i čistá říční voda.Nevhodné jsou vody stojaté, a některé spodní vody, hlavně minerální. kvalitu vody určujeme zkouškami.

Vliv vlhkosti na stav. l.
Vlhkost:Udává množství vody v tuhé látce, a to buť podle hmotnosti, nebo podle objemu.
Vlhkost může být maximální, praktická nebo rovnovážná a udává se v procentech. Vlhkost může řadu stavebních látek a materiálů znehodnotit a poškodit, a proto je musíme proti vlhkosti chránit (tepelné izolace, cement). Některým látkám vlhkost nevadí a není potřeba je chránit (cihlářské výrobky).
Recyklace stav. l.
Stavební l. recyklujeme z důvodu likvidace odpadu a jeho následného použití. recyklovat lze úspěšně termoplasty. Recyklujeme také živičné kryty vozovek v obalovnách a to z důvodu ekonomického i ekologického.
1.Stavební kámen
Kamenivo je přírodní, nebo umělý anorganicky zrnitý materiál, který se používá k výrobě bet., maltpři stavbě silnic, železničního svršku, na zásypy, výplně apd. Pro použití stav. kamene jsou rozhodující jeho vlastnosti, které jsou určeny druhem horniny, che. slož. a nalezištěm. zjišťujeme u nhěj tep. izol. vlastnosti, mrazuvzdornost, nasákavost, pórovitost, tvrdost, vzhled, hustotu atd. Kamenivo je tříděno do frakcí-se rozumí souhrn různě velkých zrn kameniva v rozmezí dvou kontrolních sít. Do betonu se užívá K. s největšími zrny, které ještě projdou oky kontrolního síta 125. kam do bet. se zkládá z drobného kam směs zrn do 4mm. a hrubého k. do 125mm. Větší kusy než 125 mm počítáme do lomového kamene. Fce k. vbet.: má v bet. vytvořit pevnou kostru s předepsanou co nejmenší mezerovitostí. Kamenivo můžeme také použít přímo jako stavební materiál. Při použití K. při zdění se většinou K. různými způsoby opracovává.. Druhy zdiva- haklíkové, řádkové, kyklopské, smíšené (s cihlami).
2.Přírodní kamenivo
Může být-Těžené, drcené
Těžené k: je získané z ložisek přirozeně rozpadlých hornin z vodních toků-ve střední části toků, štěrkoven a pí