Kolokvij 1 1. Što su gradiva i kako se dijele prema načinu proizvodnje a kako prema načinu uporabe? Navedite po nekoliko primjera prirodnih i umjetnih materijala te konstrukcijskih, vezivnih, izolacijskih materijala te materijala za oblaganje? Gradiva su svi materijali koji se upotrebljavaju u građevinarstvu. Dijele se prema: Načinu proizvodnje: o prirodna: kamen, drvo, zemlja, pijesak i šljunak o umjetna: vapno, gips, cementi, mortovi, betoni, metali, bitumen, katran, asfalt, staklo… Prema uporabi: o konstrukcijska: beton, armirani beton, čelik, kamen, opeka, drvo… o veziva: zračna, hidraulična, vatrootporna, bitumenska, plastična (polimerna) veziva o izolacijska: termoizolacija, hidroizolacija, zvučna izolacija o materijale za oblaganje(prema namjeni): habajuće obloge: asfalti, betoni, parketi, pločice, polimerni materijali otpornina habanje izolacijske obloge: vodoizolacijske, toplinskoizolacijske i zvučnoizolacijske ukrasne obloge: kamen, drvo, aluminij, bakar, polimerni materijali 2. Što su kompozitna gradiva? Složeno gradivo (kompozit) je mješavina dvaju ili više materijala različitih svojstava koji se u mješavini ističu novim poboljšanim svojstvima. 3. Podijelite veziva prema mediju u kojem vežu u dvije osnovne skupine i objasnite značenje svakoga! Navedite po jedan primjer veziva za svaku skupinu! Zračna: gašeno vapno, gips Hidraulična: cementi 4. Navedite fizikalne parametre gradiva! masa, volumen, gustoća, volumna gustoća, nasipna gustoća, apsorpcija, površinska vlažnost, vlažnost, poroznost, parametri vlage; difuzija vodene pare, vodoupojnost, sposobnost otpuštanja vode, ravnotežna vlaga. 5. Koje tipove mase razlikujete obzirom na stanje vlažnosti? md – masa suhog materijala ma – masa nezasićenog, površinski suhog materijala mzps - masa zasićenog, površinski suhog materijala mwv - masa vlažnog materijala 6. Objasnite razliku između gustoće, volumne gustoće i nasipne gustoće materijala! Gustoća (ρ (g/cm3)) materijala je omjer mase suhog materijala i volumena čvrste tvari (bez pora i šupljina) Volumna gustoća (ρz (g/cm3)) jednaka je omjeru mase materijala i zbroja volumena čvrste tvari i volumena pora Nasipna gustoća (ρs (g/cm3)) materijala jednaka je omjeru mase suhog materijala i ukupnog volumena materijala
7. Opišite postupak određivanja nasipnih gustoća materijala! Nasipna gustoća u rastresitom stanju - ρs(r) mr - masa suhog materijala sipanog s visine od 5 cm iznad ruba posude
Nasipna gustoća u zbijenom stanju – ρs(z) md – masa suhog materijala zbijenog u tri sloja metalnom šipkom promjera Φ 16 mm i duljine 60 cm
8. Objasnite princip određivanja gustoće i volumne gustoće kod krupnih materijala i kod sitnozrnatih/praškastih materijala! Gustoća Volumen materijala nepravilnog oblika(krupnozrnatih) određuje se vaganjem pod vodom i primjenom Arhimedovog zakona. Arhimedov zakon - tijelo uronjeno u tekućinu gubi na svojoj težini onoliko koliko teži tijelom istisnuta tekućina.
Gustoća sitnozrnatih materijala U piknometar se usipa 30 g osušenog cementa. Iz birete se u piknometar ispusti petrolej do polovine njegovog obujma, promućka i stavi u vakuum da izađu svi mjehurići zraka. Zatim se iz birete piknometar nadopuni do oznake 50 cm3, a na bireti se očita obujam ukupno utrošenog petroleja.
Volumna gustoća Ispitivanje se provodi na agregatu (veličine zrna 4 mm do 32 mm s kojega su ranije odstranjene glinovite i prašinaste čestice) i koji je potopljen u vodi (zasićen s vodom) 24 sata. Takav agregat se izvaže na zraku (m wv), ocijedi i obriše krpom tako da se vidljivi sloj vode (površinska vlažnost) odstrani. Tako dobiven zasićen površinski suh agregat (mzps) ponovo se izvaže na zraku (mz) i pod vodom (mzw). Nakon toga se agregat suši na temperaturi 105°C do stalne mase (za potrebe vježbi oko 1 sat na plinu), te se tako osušen hladi i važe (m d). Volumna gustoća suhog krupnozrnatog materijala:
Volumna gustoća zasićenog površinski suhog krupnozrnatog materijala:
Volumna gustoća suhog praškastog materijala: Ispitivanje se provodi na sitnom agregatu (pijesku) veličine zrna 0 mm do 4 mm koji je potopljen u vodi barem 24 sata (zasićen s vodom). Izvaže se vlažan pijesak (mwv) na zraku tako da se višak vode pažljivo odlije iz posude za vaganje. Uzorak se zatim suši na plinu uz konstantno miješanje dok ne ocijenimo da je zasićen površinski suh. Tada se kalup oblika krnjeg stošca položi širom bazom na podlogu, napuni pijeskom i lagano nabije s 25 udaraca šipkom. Ako uzorak ima još površinske vlažnosti, nabijeni će uzorak zadržati oblik stošca nakon što se kalup digne. Sušenje treba nastaviti, a ispitivanje ponavljati sve dok se zbijeni uzorak nakon podizanja kalupa ne osipa. Tada kažemo da je pijesak zasićen površinski suh i izvažemo ga na zraku (m z). Zatim se uzorak stavi u piknometar, prelije vodom i promiješa sve dok svi mjehurići zraka ne izađu na površinu. Tada se nadolije voda na uzorak pijeska do označenog nivoa na gornjem dijelu piknometra, piknometar se obriše i odredi se njegova masa (piknometar+pijesak+voda, (m). Uzorak se izvadi iz piknometra, osuši do stalne mase i izvaže se suh pijesak (md). Za proračun je također potrebno izvagati piknometar ispunjen s vodom do označenog nivoa (m Bw).
Volumna gustoća zasićenog, površinski suhog praškastog materijala:
9. Objasnite pojmove: apsorpcija, površinska vlažnost i vlažnost materijala! Navedite osnovne formule! Apsorbirana voda (Aw) je voda sadržana u zasićenom, površinski suhom materijalu, a izražava se u postotku mase ili volumena osušenog materijala. Površinska vlažnost (As) je voda koja u vidu filma obavija materijal. Ukupna vlažnost (W) je zbroj apsorbirane vode i površinske vlažnosti.
10. Što je poroznost materijala? Kakve sustave pora razlikujemo? Koji sustav pora je izražen kod materijala koji su dobri toplinski izolatori? Poroznost - jedna od najznačajnijih strukturnih karakteristika materijala koja ima važan utjecaj na njegovu otpornost na agresivne utjecaje okoline kojoj je izložen. Pore prema strukturi: otvorene pore - odgovorne za propusnost, zatvorene pore - odgovorne za toplinska i akustična svojstva. Pore prema veličini: mikro pore, mezo pore, makro pore.
Struktura pora: krupne pore - kontinuirane pore, lako se napune vodom ali i brzo osuše (važno u određivanju svojstva prodiranja vode), srednje pore - najčešće su zapunjene vodom, voda se iz njih sporije isušuje nego iz većih pora.
11. Što je koeficijent difuzije vodene pare? Navedite primjer proizvoda sa niskim koeficijentom difuzije vodene pare! Koeficijent difuzije vodene pare, Dv, je svojstvo materijala da masa vodene pare koja od djelovanja pada pritiska vodene pare od 1 MPa u jednom satu kroz 1m2 difundira kroz 1 m materijala. Koeficijent difuzije vodene pare označava koliko je veći otpor difuziji nekog materijala od otpora difuziji sloja zraka iste debljine. Npr.: zid od lakog betona, beton 12. Što je vodoupojnost materijala? Kako određujemo vodoupojnost materijala? Zašto je važno poznavati vodoupojnost opeke? Objasnite razliku između hidrofobnih i hidrofilnih materijala! Vodoupojnost je prodiranje vode u građevinski materijal uzrokovano kapilarnim upijanjem pri kontaktu jedne plohe materijala s vodom. Vodoupojnost će se određivati na betonskoj kocki izrađenoj od monolitnog betona i betonskom opločniku izrađenom od prešanog betona. Oba uzorka se prije uranjanja u vodu izvažu (m 0). Betonska kocka i betonski opločnik se zatim uranjaju u posudu s vodom koso prema površini vode da se onemogući stvaranje mjehurića zraka. Nakon 15 min stajanja u vodi, uzorci se izvade iz vode, ocijede obrišu krpom i važu (m 15). Postupak ponavljamo, te nakon sljedećih 15 minuta zabilježimo izvaganu masu (m30), zatim (m45). Pri tome treba paziti da uvijek uranjamo istu plohu u vodu. Za praktičnu primjenu postupak traje 24 sata, a vremenski intervali mjerenja su duži. Nakon vaganja izračuna se kapilarno upijena voda u pojedinim vremenskim intervalima i izrazi kao upijanje po jedinici površine. Vodoupojnost opeke je važno znati jer bi opeka prilikom ugradnje mogla upiti vodu iz morta… HIDROFILNE su one tvari koje se u uvjetima selektivnog kvašenja bolje kvase vodom nego nekom nepolarnom tekućinom. HIDROFOBNE tvari se u uvjetima selektivnog kvašenja bolje kvase nepolarnom tekućinom nego vodom.
13. Navedite fizikalno-mehanička svojstva gradiva? elastičnost/plastičnost
naprezanje i deformacije: modul elastičnosti modul posmika Poissonov koeficijent čvrstoća žilavost tvrdoća
14. Objasnite pojmove: elastičnost, plastičnost materijala! Objasnite pojam deformacije! Elastičnost je svojstvo materijala ili elementa koje omogućuje da se on vraća svom prvobitnom obliku nakon prestanka djelovanja sile koja ga je deformirala. Plastičnost se opisuje kao deformacija materijala uslijed djelovanja vanjskih sila na takav način da se on ne može vratiti u svoj prijašnji oblik. Deformacija (ε) predstavlja nastalo izduljenje/skračenje po jedinici duljine pod djelovanjem vanjske sile. 15. Nacrtajte i objasnite radni dijagram materijala! -prikazuje ovisnost između naprezanja
σ
i defirnacije
ε
16. Što je tlačna, a što vlačna čvrstoća materijala? Objasnite postupke njihovog određivanja! Tlačna čvrstoća je najveće tlačno naprezanje koje materijal može podnijeti. Ispitni se uzorak stavlja između 2 paralelne ploče od kojih je jedna nepomična, a drugom se opterećuje uzorak. Brzina opterećenja je stalna. Plohe uzorka na koje se nanosi sila moraju biti paralelne i ravne. Ako to nisu, dotjeruju se brušenjem. Sila na uzorak mora djelovati centrično. Vlačna čvrstoća je najveće vlačno naprezanje koje materijal može podnijeti. Vlačna čvrstoća kidanjem se ispituje kidanjem uzorka oblika štapa centričnom vlačnom silom koja se prenosi s kidalice na uzorak pomoću posebnih hvataljki(čeljusti). 17. Što su čvrstoća na savijanje i posmična čvrstoća i kako se određuju? Posmična čvrstoća je najveće posmičnočno naprezanje koje materijal može podnijeti. Određena je modulom posmika G koji predstavlja omjer između posmičnog naprezanja i deformacije, a izračunava se mjerenjem kuta zaokreta pri posmično-tangencijalnom naprezanju. Čvrstoća savijanjem je najveće naprezanje na savijanje koje materijal može podnijeti. Čvrstoća na savijanje ispituje se na uzorcima u obliku prizme, koja se lomi koncentriranom silom, koja djeluje u sredini osi poprečnog presjeka. Ispitivanje čvrstoće savijanjem najčešće se provodi opterećenjem u tri točke. Sila opterećuje ispitivani uzorak na polovici raspona između oslonca stalnom brzinom. Čvrstoća na savijanjem prizme je:
18. Što je žilavost materijala i kako se određuje? Žilavost materijala je sposobnost materijala da plastičnom deformacijom razgradi naprezanje i na taj način povisi otpornost materijala na lom. Statičko ispitivanje žilavosti Kod statičkog ispitivanja , mjera žilavosti je kut uvijanja pri kojemu se javljaju prve napukline. Provodi se savijanjem štapa kružnog/pravokutnog poprečnog presjeka na duljini l između valjkastih ležaja silom koja se prenosi na sredinu raspona preko trna promjera D. Štap se savija do pojave prvih pukotina i iz presjeka štapa d i radijusa uvijenosti osi štapa r izračunava se žilavost štapa iz izraza:
Dinamičko ispitivanje žilavosti pomoću šarpijevog klatna Mjera žilavosti je energija utrošena na lom ispitanog uzorka
19. Što je zamor materijala? Zamor materijala je pojava razaranja materijala pod mnogo puta ponovljenim opterećenjem pri naprezanju manjem od statičke čvrstoće. 20. Što je tvrdoća materijala i kako se određuje? Tvrdoća materijala je otpornost materijala na prodiranje u njegovu sredinu. Ispitivanje tvrdoće utiskivanjem po Brinellu (HB)(kugla) Ispitivanje tvrdoće utiskivanjem po Vickersu (HV)(dijamantna piramida) Ispitivanje tvrdoće po Rockwellu (HR)(utisne se, pa otpusti i mjeri) 21. Čemu služi Mohsova skala tvrdoće? Navedite materijal sa najvećim i najmanjim stupnjem tvrdoće na skali? Mohsova skala tvrdoće služi za određivanje relativne tvrdoće materijala. Najmanji stupanj tvrdoće ima talk, a najveći dijamant 22. Navedite čimbenike degradacije gradiva? Klimatski, Biološki, Opterećenje, Fizikalna i kemijska nespojivost, Krivo korištenje 23. Što je cement i kako se dijeli prema namjeni? Cement je polimorfno anorgansko hidraulično vezivo. Polimorfno znači da je sastavljeno od više minerala različitog sastava i kristaliničnosti koji različito utječu na svojstva gotovog proizvoda. Anorgansko je jer se sastoji od anorganskih oksida kalcija, silicija, aluminija i željeza koji su povezani u različitim molarnim omjerima u C3S, C2S, C3A i C4AF. Hidraulično je, jer otvrdnjava djelovanjem vode, reakcijama hidratacije, a nastala kruta masa ne omekša ni pod vodom. Vezivo je jer pod utjecajem određenih kemijskih reakcija otvrdne i veže, odnosno povezuje agregat i pijesak u čvrsti beton. -cementi opće namjene -cementi posebne namjene
24. Navedite vrste cementa opće namjene? Navedite nekoliko vrsta cemenata posebne namjene? Cementi opće namjene prema normi HRN EN 197-1:2012 su: -CEM I – čisti portland cement -CEM II – PC s miješanim dodacima -CEM III – PC sa šljakom visoke peći -CEM IV – pucolanski cement -CEM V – miješani cement Cementi posebne namjene prema nizu normi HRN EN: -cement opće namjene niske topline hidratacije -metalurški cement niske rane čvrstoće -posebni cement vrlo niske topline hidratacije -sulfatnootporni cement -bijeli cement -aluminatni cement
25. Što je to vrsta, a što klasa (razred) cementa? Cementi se prema standardnim čvrstoćama dijele u tri klase: 32.5, 42.5, 52.5 Postoji 27 vrsta cementa opće namjene kojima je dopušteno dodavati 10 vrsta dodataka. 25. Navedite osnovne minerale portland cementa i objasnite njihov utjecaj na svojstva cementa! Glavni sastojci: -trikalcijev-silikat, C3S – najbrži prirast rane čvrstoće i topline hidratacije -dikalcijev-silikat, C2S - utječe na kasniji prirast čvrstoća -trikalcijev-aluminat, C3A - najčešće je nepoželjan, pridonosi ranoj čvrstoći, ali malo utječe na konačnu čvrstoću, a može biti i uzročnik razaranja betona korozijom -tetra kalcijevaluminat-ferit, C4AF - nema značajnog utjecaja na svojstva i čvrstoću cementa 26. Definirajte pojam hidratacije i topline hidratacije cementa!
Hidratacija cementa je kemijski proces vezivanja minerala cementa s vodom tijekom hidratacije cementnih minerala dolazi do oslobađanja energije što se naziva TOPLINA HIDRATACIJE.
27. Koje kriterije za procjenu cementa u pogledu topline hidratacije poznajete? Kriterij prema metodi termos boce: Q f ≤ 275 ( kJ/kg ) Kriterij prema metodi rastvaranja: Q f ≤ 250 ( kJ/kg) 28. Koje postupke za određivanje finoće mliva cementa poznajete? Metodom prosijavanja-Određuje se ručnim ili mehaničkim prosijavanjem uzorka cementa kroz sito veličine otvora 0,09mm. Odvaže se 10 g cementa i prosijava dvije minute, tj dok kroz sito više ne prolazi fini materijal. Ostatak na situ se izvaže i njegova masa izrazi kao maseni postotak R1. Cijeli postupak se ponovi s novim uzorkom cementa da bi se dobila vrijednost R2. Ostatak cementa R nakon prosijavanja dobije se kao prosjek R1 i R2, ako se dobiveni rezultat razlikuje za više od 1 % izvrši se treće prosijavanje i izračuna prosjek triju vrijednosti
Metodom propusnosti zraka po Blaineu-Finoća cementa određuje se kao specifična ploština promatranjem vremena potrebnog da određeni obujam zraka prođe kroz zbijeni cementni sloj specificiranih dimenzija i poroznosti. Pri normalnim uvjetima spec.ploština cementa razmjerna je √t. Ispitivanje se izvodi u Blaineovom aparatu mjerenjem propusnosti zraka kroz cementni uzorak 2,7 g koji je zbijen po propisanom uzorku metalnim klipom, u metalnom cilindru koji na donjem dijelu ima izbušenu metalnu pločicu prekrivenu filtar papirom. Vrh cilindra zatvori se čepom, a pomoću gumene pumpice pri otvorenoj dvokrakoj slavini isiše se zrak iz desnog kraka cjevčice tako da se tekućina popne do oznake M1 i slavina se zatvori.Kada se ukloni čep s vrha cilindra – vanjski zrak zbog djelovanja stupca tekućine u desnom kraku počne strujati kroz uzorak. Kada se razina tekućine spusti do oznake M2 pokrene se zaporni sat i mjeri se vrijeme padanja tekućine od M2 do M3 čime je određena brzina strujanja zraka kroz uzorak.
29. Čemu služi Vicatov aparat? Vicatov uređaj služi za ispitivanje normirane konzistencije, početka i kraja vezanja cementne paste.
30. Objasnite postupke određivanja standardne konzistencije cementa te početka i kraja vezanja cemente paste? Odvagnuti 500g cementa i odmjeriti u menzuri pretpostavljenu količinu vode potrebnu za standardnu konzistenciju. Najprije se uzme 135 ml vode što odgovara srednjoj vrijednosti standardnih konzistencija za razne vrste cementa (23-32%). U posudu miješalice stavi se najprije 135 ml vode, a zatim 500g cementa. Posuda se podigne, uključi se miješalica na 1. brzinu i pustimo da radi 90 sekundi, zatim prebacimo u 2. brzinu i pustimo daljnjih 90 sekundi da radi nakon čega ju zaustavimo. Ukupni rad miješalice je 180 sekundi. Posuda se spusti i s dobivenom cementnom pastom se odmah puni konusni prsten koji je prethodno namazan uljem i postavljen na staklenu pločicu. Po potrebi se lagano protrese i gornja površina se zaravna nožem. Sonda s valjkom na Vicatovom aparatu se postavi u centar prstena na površinu paste i zakoči se s vijkom. Nakon toga se otpusti vijak kako bi valjak promjera 10 mm slobodno, vlastitom težinom, mogao prodrijeti u pastu. Položaj kazaljke na skali se očita nakon 30 sekundi. Ukoliko se valjak zaustavi na 5 mm do 7 mm iznad staklene podloge, pasta ima standardnu konzistenciju. Za ispitivanje početka vezanja u sondu aparata se umjesto valjka stavlja igla promjera 1.13 mm. Da bi igla imala jednaku masu kao valjak na vrh se postavlja dodatni uteg tako da ukupna masa igle i utega bude 300 grama. Igla se spusti na površinu paste i naglo otpusti. Postupak se ponavlja na drugom mjestu uzorka paste sve dok se dno igle ne zaustavi na udaljenosti od 3 do 5 mm od staklene podloge. Vrijeme proteklo od nultog vremena do tog trenutka naziva se vrijeme početka vezanja cementa. Kod ispitivanog cementa to vrijeme ne smije biti kraće od 1 sata. Za određivanje kraja vezanja se prsten s uzorkom okrene na drugu stranu. Igli se doda nastavak u obliku prstena koji omogućava bolje promatranje malih prodiranja igle. Kraj vezanja je trenutak kada igla prodire samo 0.5 mm u uzorak. Vrijeme proteklo od nultog vremena do tog trenutka označava se kao vrijeme kraja vezanja cementa. Kod ispitivanog cementa to vrijeme ne smije biti dulje od 10 sati.
31. Objasnite postupak procjene postojanosti obujma cementne paste! Određuje se pomoću Le Chatelierovih prstenova. Prsten je od mjedi s iglama. Dva prstena se stave na staklenu podlogu i napune pastom normirane konzistencije. Gornja površina se poravna, pokrije staklom koje se optereti
utegom od 75 g. Zatim prstenove stavljamo u vodu temp. 20 ± 1 °C , relativne vlažnosti ne manje od 98 % i ostavimo ih 24 h. Izvadimo prstenove i izmjerimo razmak između igala d1. Nakon toga prstenove stavljamo u vodu s iglama prema gore i kuhamo 3 sata. Ohladimo ih i izmjerimo razmak između igala d2. Cement je postojanog obujma ako je d2 – d1 < 10 mm
32. Što je Le Chatelier-ov psten i čemu služi? Prsten je od mjedi s iglama. Služi za određivanje postojanosti obujma cementne paste. (Elastičnost kalupa je takva da masa od 300 g povećava razmak između krajeva igli.) 33. Opišite postupak ocjene razreda cementa! - 3 razreda cementa ( 32,5 ; 42,5 i 52,5 ) prema 28-dnevnim tlačnim čvrstoćama i dvije moguće rane čvrstoće: N – normalna i R – visoka - Tlačna čvrstoća se određuje na 3 prizmice dimenzija 40x40x160 mm čuvaju se u vodi temperature 20 ± 1 ° C do trenutka ispitivanja - tlačna čvrstoća ispituje se na polovinama prizmica koje su ostale nakon ispitivanja čvrstoće na savijanje ( koja se ispituje tako da prizme kao proste grede postavimo između podupirača i opteretimo nekom silom – dok ne puknu )
34. Navedite vrste dodataka cementu! zrnata šljaka visoke peći …. S elektrofilterski SiO2 prah …. D prirodni pucolan …. P prirodni pucolan toplinski obrađen .… Q leteći pepeo pucolanskih svojstava …. V leteći pepeo hidrauličnih svojstava …. W škriljevac pečen na 800 °C …. T vapnenac s najviše 0,20 % ugljika …. LL vapnenac s najviše 0,50 % ugljika …. L mješavina navedenih dodataka …. M
35. Objasnite postupak određivanja gustoće cementa! Gustoća cementa se određuje pomoću standardne Le Chatelierove tikvice. Tikvica se napuni terpentinom temperature oko 20°C do nivoa između 0 i 1 na donjem dijelu grla. Nivo se zabilježi. Nakon toga se u tikvicu ubaci točno odvagana količina cementa. Količina materijala ovisi o očekivanoj gustoći. Za cement čija je gustoća
između 2,9 g/cm3 i 3,15 g/cm3 odvaže se 65 grama. Pri tome treba paziti da se materijal ne hvata na stjenke tikvice iznad konačnog nivoa tekućine. Boca se začepi i rotira kako bi izašli mjehurići zraka iz ispitivanog uzorka, odnosno da bi tekućina ispunila sav prostor između čestica cementnog praha. Konačni nivo tekućine (terpentina) će biti na gornjem graduiranom dijelu grla tikvice, te ga nakon rotiranja očitamo. Razlika tekućine prije i nakon ubacivanja uzorka cementa u tikvicu predstavlja volumen ispitanog uzorka.
36. Što je Le Chatelier-ova tikvica? Baždarena posuda pomoću koje računamo gustoću cementa. 37. Što je agregat i kako ga dijelimo prema podrijetlu, veličini zrna i gustoći? Agregat je zrnati mineralni materijal pogodan za uporabu u betonu, koji se sastoji od skupa istovrsnih čestica različite veličine. Dijeli se prema: podrijetlu: prirodni, proizveden, recikliran, i umjetni veličini zrna: krupni i sitni prema gustoći: obične gustoće, lagan i težak 38. Što je frakcija agregata? Frakcija agregata je skup zrna agregata koji su podjednake veličine. Postoje frakcije: 0-4 mm, 4-8 mm, 8-16 mm, 16-32 mm, 32-63 mm, 63-125 mm. 39. Kako se određuje granulometrijska krivulja agregata? Dobiva se tako što prosijavamo agregat kroz normiranu seriju sita. Bilježimo ostatak na situ pojedine frakcije, te računamo prolaz kroz sito. Na ordinatu ( y os ) nanosimo prolaz kroz sito, a na apcisu veličine otvora sita 40. Koji je smisao određivanja granulometrijskog sastava agregata? On nam služi za određivanje masenih postotaka pojedinih frakcija. Pomoću njega saznajemo koji je najbolji granulometrijski sastav agregata koji daje najbolju kakvoću betona uz najmanje troškove. 41. Navedite nazive referentnih krivulja agregata! Fullerova krivulja EMPA krivulja 42. Što je modul finoće agregata i čemu služi? MF – je ploština iznad granulometrijske krivulje; služi za ocjenu kakvoće agregata
43. Što je koeficijent zrnatosti agregata? K – ploština ispod granulometrijske krivulje 44. Što je Micro-Deval-ov koeficijent?
(Micro – Devalovom metodom ispitujemo otpornost agregata na trošenje. 2 uzorka agregata, voda i čelične kuglice se stave u 2 posebna bubnja, okreću se i nakon toga prosijavaju. Micro-Devalov koeficijent trošenja (MDE) je prosječna vrijednost oba dobivena rezultata.) Micro-Devalov koeficijent je koeficijent kojim izražavamo otpornost agregata na trošenje. 45. Što je Los Angeles koeficijent? Los Angeles metodom ispitujemo otpornost agregata na lomljenje. LOS ANGELESOV KOEFICIJENT je maseni postotak gubitka mase lomljenjem ( razlika u masi agregata koje je ostao na situ prije i poslije ispitivanja u bubnju ).
46. Objasnite postupak ispitivanja indeksa oblika zrna! Navedite granice za procjenu kakvoće agregata obzirom na indeks oblika zrna! Oblik zrna agregata (SI) ocjenjuje se obzirom na omjer duljine zrna L i debljine zrna agregata E izmjerene pomičnim mjerilom. Indeks oblika računa se tako da se izmjeri masa zrna agregata (M2) čiji je omjer L/E>3 te se izrazi u postotku ukupne mase (M1) ispitanih zrna.
47. Navedite štetne sastojke u agregatu! - trošna zrna - obavijena zrna - kemijski nepostojana zrna ( topiva u vodi ) - silikatna zrna - zrna nepovoljnog oblika - organske primjese njihov ukupni maseni udio ne bi trebao biti veći od 4 % 48. Objasnite pojam alkalno-silikatne reakcije! To je kemijska reakcija između alkalija koje sadrže cement ( Na2O i K2O) i amorfnog SiO2. Novonastali spojevi, natrijevi i kalijevi silikati imaju veći obujam od spojeva koji su ušli u kemijsku reakciju te zbog toga nastaju unutarnja naprezanja u betonu, koja mogu uzrokovati mrežaste pukotine. Reakcija nastaje ako cement sadrži više od 0,5 % alkalija, preračunato na Na2O i ako je beton izložen vlazi.
49. Navedite postupke za ispitivanje otpornosti agregata na cikluse smrzavanja i odmrzavanja! Osušena frakcija agregata od 0 do 4 mm ili neka druga frakcija, stalne mase, drži se potopljena u MgSO 4 ili Na2SO4 18h pri temp. 20±2°C. Za to vrijeme dolazi do kristalizacije Na2SO4 u porama agragata koji oponašaju kristalizaciju leda. Frakcija se izvadi i osuši do stalne mase i ponovno se utapa u Na2SO4,i tako 5 puta. Na
kraju posljednjeg ponavljanja uzorak se ispire u toploj vodi ( odstranjuje se Na2SO4) suši do stalne mase i prosijava na situ za određenu frakciju.
50. Što je to četvrtanje agregata, objasnite postupak i objasnite čemu taj postupak služi! Postupak kojim se dobiva prosječni uzorak agregata. stožastu hrpu skupnog uzorka spljoštimo u tu spljoštenu hrpu do dna utisnemo drveni ili metalni križ par dijagonala suprotnih četvrtina skupimo u stožastu hrpu, a ostale 2 četvrtine odvojimo na drugu stranu - služi nam kako bismo odvojili količinu agregata koju ćemo prosijavati
51. Navedite vrste dodataka betonu! Dodaci betonu su kemijski spojevi koji se dodaju betonu radi poboljšanja nekih njegovih svojstava ili mijenjanja jednog ili više svojstava radi postizanja željenog učinka. MINERALNI DODACI Mineralni dodatak je fino usitnjeni materijal koji se dodaje betonu radi poboljšanja nekih svojstava ili dobivanja specijalnih svojstava. _ Tip I: punila, pigmenti, hidraulički neaktivni dodaci _ Tip II: leteći pepeo, amorfna SiO2 prašina, hidraulički aktivni dodaci KEMIJSKI DODACI (ADITIVI) Vrste kemijskih dodataka betonu su: a) plastifikator,+ b) superplastifikator,+ c) dodatak za zadržavanje vode, d) aerant,+ e) ubrzivač vezivanja,+ f) ubrzivač očvršćivanja,+ g) usporivač vezivanja,+ h) dodatak za vodonepropusnost, i) usporivač vezivanja/plastifikator, j) usporivač vezivanja/superplastifikator, k) ubrzivač vezivanja/plastifikator, l) ubrzivač vezivanja mlaznog betona, m) ubrzivač vezivanja mlaznog betona bez sadržaja alkalija, n) dodatak za kontrolu konzistencije mlaznog betona, o) dodatak za poboljšanje veze slojeva mlaznog betona.
p) dodatak za betoniranje pri niskim temperaturama
52. Što su i kako djeluju aeranti? Kada ih se primjenjuje? Aeranti su dodaci koji u betonu stvaraju veliki broj mjehurića zraka malih dimenzija(50-300 μm) čime se znatno smanjuje opasnost od štetnog djelovanja mraza , poboljšava se obradivost i smanjuje segregacija u betonu. Aeranti stvaraju stabline sitne mjehuriće zraka u svježem betonu, tako što se adsorbiraju(primiti/primati u sebe, upiti/upijati, usisati/usisavati, uvući/uvlačiti) na površini mjehurića i naelektreiziraju ih pozitivno (kationski aeranti) i negativno (anionski aeranti). Zbog istoimenog elektriziranja stvara se stabilna pjena zraka u betonu. Upotreba aeranta je od posebnog značenja kod izrade lakih betona,radi smanjenja segregacija lakog agregata te kod običnog betona koji će biti izložen djelovanju mraza. 53. Što su i kako djeluju plastifikatori? Kada ih se primjenjuje? Dodaci koji smanjuju viskoznost(veličina je koja opisuje otpor neke tečnosti prema tečenju.) i povećavaju obradivost betona te tako omogućavaju da se s manjom količinom vode ( 15-30%) izradi beton dobre obradivosti. To su najčešće površinski aktivne organske supstance koje se apsorbiraju na površini zrna agregata, naelektriziraju ih negativno i drže u stabilnoj suspenziji. Snižavaju površinsku napetost vode, olakšavajući namakanje cementnih zrna vodom. Primjenom plastifikatora se smanjuje v/c faktor što uzrokuje smanjenje poroznosti,upijanja vode i permeabilnosti betona. Povećava mehaničke karakteristike u odnosu na običan beton. 54. Što su i kako djeluju usporivači vezanja? Kada ih se primjenjuje? Usporivači vezanja (retarderi) su kemikalije koje odgađaju početak vezanja cementa. Mehanizam usporavajućeg djelovanja retardera se zasniva na njihovoj adsorpciji na površini cementnih zrna i tako otežava reakciju sastojaka cementa s vodom. Kada prođe period retardacije i cement počne vezati, dolazi do znatnog ubrzanja procesa hidratacije i očvršćivanja betona. U praksi treba oprezno upotrebljavati retardere jer se u velikom broju slučaja događalo da u potpunosti izostane kemijska reakcija očvršćivanja betona zbog previše retardera. Upotrebljava se u slučajevima kada se beton transportira na duže relacije, pa mu želimo odgoditi vrijeme početka vezanja 55. Što su i kako djeluju ubrzivači očvršćavanja? Kada ih se primjenjuje? Ubrzivači očvršćivanja su dodaci betonu koji se upotrebljavaju za dobivanje ranih čvrstoća betona. Najpoznatiji ubrzivač je kalcij-klorid (CaCl2) koji povećava rane čvrstoće betona, a u nešto manjoj mjeri smanjuje krajnje čvrstoće. Međutim, zbog njegovo štetnog utjecaja na koroziju armature u betonu zbog Cl iona, mogućnost njegove uporabe je vrlo ograničena, uglavnom na nearmirani beton. Osim nepovoljnog utjecaja na koroziju armature, kalcij-klorid smanjuje otpornost betona na sulfatnu koroziju.Povoljno djeluje na povećanje otpornosti betona prema eroziji. Primjenjuje se pri proizvodnji betonske galanterije,montažnih konstrukcija ,pri betoniranju kliznom oplatom,a naročito pri betoniranju u zimskim uvjetima, jer omogućava rad i na temperaturama blizu ledišta vode.
Kolokvij 2 56. Definirajte pojam betona! Podijelite betone prema gustoći i prema konzistenciji! Beton je umjetni građevni materijal dobiven miješanjem cementa, krupnog i sitnog agregata s vodom, sa ili bez kemijskih i mineralnih dodataka, koji očvršćuje hidratacijom cementa. Prema gustoći: lagani beton (LB) – gustoća u suhom stanju 800 – 2000 kg/m 3 običan beton (B) – gustoća u suhom stanju 2000 – 2600 kg/m 3 teški beton (TB) – gustoća u suhom stanju veća od 2600 kg/m 3 Prema konzistenciji: krut, slabo plastičan, plastičan, tekući 57. Što je klasa betona? Razred betona predstavlja tlačna čvrstoća betona starog 28 dana, određena ispitivanjem valjka 150 mm x300 mm i kocke brida 150 mm, koja se propisuje projektom betona. npr. C 30/37 (N/mm2), (30-VALJAK, 37-KOCKA) 58. Navedite tri osnovna kriterija koja treba ispoštovati prilikom projektiranja sastava betona! zahtjev tlačne čvrstoće za projektirani razred betona. Izbor razreda tlačne čvrstoće ovisi o tipu betonske konstrukcije zahtjev trajnosti betona. Ovisi o izloženosti betona okolišu. zahtjev obradivosti svježeg betona
59. Koje tipove betonara poznajete? Opišite razlike među njima! Poznajemo vertikalne (toranjske) i horizontalne betonare. Vertikalne (toranjske) su ekonomične za velike betonske radove, gdje ukupan obujam proizvedenog betona je veći od 10 000 m3(kao što je betoniranje brana,obloga tunelai sl.) Silosi agregata su smješteni centralno simetrično u odnosu na uzdužnu os,a proizvode 4,6 ili 8 frakcija agregata. Silosi cementa mogu biti smješteni na posebnim tornjevima, pored glavnog tornja. Na vrhu tornja se mogu postaviti i sita za dodatno dotjerivanje oštrine frakcioniranja agregata,čime se odbacuju onečišćenja frakcija. Horizontalne betonare se dijele na : -Betonare sa skladištenjem agregata navlačenjem -Betonare sa slobodnim skladištenjem agregata Betonare ovog tipa se upotrebljavaju ako je potrebno izvesti više od 2000 m 3 betona. Silosi agregata proizvode 4 frakcije agregata. 60. Koje tipove miješalica poznajete? Miješalice prema režimu rada: sa periodičnim radom sa neprekidnim (kontinuiranim radom) Miješalice prema odnosu položaja osi bubnja: vertikalne horizontalne kose Miješalice obzirom na način miješanja: gravitacione sa prinudnim miješanjem (tzv. protustrujne miješalice)
61. Navedite uređaje za zbijanja betona u konstrukciji!
uranjajući vibratori (pervibratori) – unutrašnji vibratori površinski vibratori –vibroletve, vibrodaske, vibrogrede – za zbijanje podova, ploča, kolničke konstrukcije oplatni vibratori – pričvršćuju se na oplatu – koriste se kod tankih elemenata
vibrostolovi
62. Navedite načinje sniženja i povećanja temperature svježe betonske mješavine! Povećanje temp. svježe bet. mješavine: zagrijavanje vode upotrijebiti cement više topline hidratacije korištenje betona s višim vodocementnim omjerom korištenjem plastifikatora i superplastifikatora
Način snižavanja temperature sveže betonske mješavine: upotrijebiti cement niske topline hidratacije proizvoditi beton niske temperature zaštitom sastojaka od zagrijavanja, hlađenjem vode ili dodavanjem usitnjenog leda u miješalicu intenzivnim polijevanjem ugrađenog betona hladnom vodom betonirati u slojevima
63. Navedite i objasnite načine određivanja konzistencije betona! Konzistencija slijeganjem Ova je metoda najstarija i najjednostavnija i može se primijeniti na bilo kojem mjestu na gradilištu. Konzistencija slijeganjem se ispituje tako da se kalup u obliku krnjeg stošca visine 30 cm puni betonom u tri nivoa (na svakom nivou se beton zbija čeličnom šipkom 25 puta) te se nakon podizanja kalupa mjeri slijeganje betona od njegove početne visine. Zbijanje šipkom treba biti jednoliko po cijelom presjeku. Prilikom zbijanja drugog i trećeg sloja, šipka ne treba prodirati u donji, već zbijeni sloj betona. Prije podizanja kalupa treba očistiti podlogu oko kalupa od suvišnog betona. Od početka punjenja kalupa do njegova podizanja ne smije proći više od 150 sekundi.
Konzistencija pomoću Vebe-ovog aparata ( ne koristi se ako: Dmax≥63mm, 3s>t>31s) Uređaj se sastoji od jedne čelične valjkaste posude/lonca koja je učvršćena za stol za potresanje i druge čelične posude oblika krnjeg stošca bez dna. Krnji stožac se puni uzorkom svježeg betona u tri sloja, a svaki sloj se zbija čeličnom šipkom s 25 udaraca. Trideset sekundi nakon završenog nabijanja odstrani se kalup, a na površinu betona se postavi prozirna ploča zajedno sa šipkom i utegom. Pusti se da ploča navedenom masom pritišće uzorak betona. Uključi se stol za potresanje i mjerač vremena. Mjeri se vrijeme t od uključivanja potresanja do potpunog nalijeganja ploče po čitavoj svojoj površini na beton, kada je zbijanje završeno. Na vodilici koja ima skalu očita se konačan obujam betona V1 u valjkastoj posudi u kojoj se uzorak preoblikuje u valjak zadanog promjera.
V=
V1 ∗t V0
; V0=Obujam Abramsovog kalupa, 5,50dm3
Konzistenciju stupnjem zbijenosti ( ne koristi se ako: Dmax≥63mm, 1,04>C>1,46) Svježim betonom se pažljivo napuni posuda osnovice 200 mm * 200 mm visine 400 mm(h). Kada je posuda puna, gornja površina se poravna i beton zbija na stolu za potresanje ili vibratorom sve dok se više ne može odrediti smanjenje obujma. Udaljenost od površine zbijenosti betona do gornjeg vrha posude se koristi za određivanje stupnja zbijenosti(C).
Konzistenciju rasprostiranjem Konzistencija rasprostiranjem se ispituje tako da se kalup oblika krnjeg stošca visine 20 cm puni betonom u 2 nivoa. Svaki nivo se zbija batom 10 puta. Ako je potrebno, gornji se sloj nakon zbijanja dopuni betonom. Nakon 30 sekundi se kalup podiže vertikalno prema gore. Nakon odstranjivanja kalupa gornja ploča na kojoj je uzorak slobodno pada na donji graničnik s visine od 40 mm. Postupak se ponavlja s ukupno 15 padanja, tako da svaki ciklus ponavljanja ne traje kraće od 2 s i dulje od 5 s. Ravnalom se izmjeri najveća dimenzija betona koji se raširio u dva smjera d1 i d2.
64. Objasnite način određivanja konzistencije morta! Konzinstencija morta se određuje tako da se mort stavlja u kalup u dva sloja, svaki sloj se zbija 10 puta, radi boljeg popunjavanja kalupa. Nakon 15 sekundi se odigne kalup te se stolić za rasprostiranje podiže i spušta 15 puta (1 puta/sekundi). Promjer rasprostiranja mjeri se u dva okomita smjera i izražava u mm. Srednja vrijednost od dva mjerenja smatra se konzistencijom morta. 65. Objasnite postupak određivanja gustoće betona! U posudu mase m1 zbije se uzorak svježeg betona u minimalno 2 sloja pomoću šipke, potresajućeg stola ili vibratora. Vaganjem se odredi masa posude i zbijenog betona m 2 i gustoča se izračuna iz izraza:
66. Objasnite postupak određivanja sadržaja pora u svježoj betonskoj mješavini! Postupak se zasniva na Boyle-Mariotteovom zakonu, prema kojem je umnožak tlaka p i obujma V idealnog plina kod stalne temperature stalan (p · V = konst. ) U posudu poznatog obujma stavi se uzorak i zatim poklopi, te se prostor između uzorka i poklopca ispuni vodom. U poklopcu je tlačna komora poznatog obujma V1 u kojoj se pomoću pumpe može postići tlak p1. Otvaranjem ventila tlak se raspodijeli na zrak u porama uzorka, pa se na manometru očita prosječni tlak p 2 zraka u porama uzorka i tlačnoj komori koja sada ima obujam
V 2=V 1 +V z pa možemo izračunati V prema V z = z
V 1( p 1−p 2) p2
.
Skala manometra na porometru je obično tako podijeljena da se odmah može očitati obujam pora koje su ispunjene zrakom:
pz =
Vz ∙100 Vu
Vz =obujam zraka u uzorku Vu =obujam uzorka u posudi pz = obujamski postotak zraka u uzorku
67. Objasnite postupak određivanja sadržaja pora u svježem mortu! Porometrom se određuje udio pora za mortove sa sadržajem zraka ispod 20%. Postupak se zasniva na Boyle-Mariotteovom zakonu, prema kojemu je umnožak tlaka p i obujma V idealnog plina kod stalne temperature stalan --> p · V = konst. U posudu poznatog obujma stavi se uzorak i zatim poklopi , te se prostor između poklopca i uzorka ispuni vodom. U poklopcu je tlačna komora poznatog obujma u kojoj se pomoću pumpe postiže odgovarajući tlak. Otvaranjem ventila, tlak se rasporedi na zrak u porama uzorka, pa se na manometru očita prosječni tlak zraka u porama uzorka i tlačnoj komori. Skala manometra na porometru je obično tako raspodijeljena da se odmah može očitati obujam pora koje su ispunjene zrakom. 68. Opišite postupak određivanja tlačne čvrstoće betona! Navedite oblik ispitnih uzoraka i formulu! Tlačna čvrstoća betona ispituje se na ispitnim uzorcima oblika kocke(a=10, 15, 20,25, 30 cm) i/ili valjka(d=10… cm, h=2d) nakon 28 dana očvršćivanja . Na ispitni uzorak se na preši za ispitivanje djeluje stalnim opterećenjem od 0,2 N/mm2s do loma. Tlačna čvrstoća određena je omjerom maksimalne tlačne sile Fm i ploštine poprečnog presjeka A.
69. Opišite postupak određivanja vlačne čvrstoće savijanjem i cijepanjem! Navedite oblik ispitnih uzoraka i formulu! Ispitivanje čvrstoće na savijanje Čvrstoća na savijanje ispituje se na ispitnim uzorcima oblika prizme (d=10…cm, L≥3,5d), koja se opterećuje sa jednim ili dva stalna opterećenja od 0,04 do 0,06 N/mm 2s, koje djeluje u sredini osi poprečnog presjeka do loma ispitnog tijela. Čvrstoća na savijanje za opterećenje jednom silom u sredini raspona se računa prema izrazu:
Čvrstoća na savijanje za opterećenje s dvije sile, ako lom nastupi u srednjoj trećini raspona računa se izrazom:
Ispitivanje čvrstoće cijepanjem Vlačna čvrstoća cijepanjem ispituje se tako da se ispitni uzorak u obliku valjka opterećuje stalnim opterećenjem od 0,04 do 0,06 N/mm2 s koje djeluje linijski na uzorak do cijepanja. Vlačna čvrstoća cijepanjem na uzorku valjka izračunava se prema izrazu:(ne D 2)
70. Opišite postupak određivanja statičkog modula elastičnosti betona! Ispitivanje se provodi na 3 uzorka (prizme ili valjka) na kojima se promatraju deformacije pod kratkotrajnim opterećenjem. Opterećenje i rasterećenje s ponavlja između vrijednosti σd i σg, pri čemu je za naprezanje σd propisana vrijednost od 0.5 N/mm2, dok se za σg uzima ⅓ vrijednosti tlačne čvrstoće betona Rmt. Statički modul elastičnosti se tada određuje prema izrazu:
Es =
∆σ ∆ε .
71. Opišite postupak određivanja dinamičkog modula elastičnosti betona! Dinamički modul elastičnosti Ecd izračunava se mjerenjem brzine prolaska ultrazvučnih valova (v) kroz betonski uzorak iz izraza:
72. Definirajte pojmove Poissonov koeficijent i modul posmika! Pokusima je dokazano da u području u kojem vrijedi Hookeov zakon, između relativne poprečne i relativne dužinske deformacije postoji konstantan odnos. Apsolutna vrijednost toga odnosa naziva se Poissonov koeficijent.To je karakteristika materijala i kreće se uglavnom u intervalu 0-0,5. Modul posmika je faktor proporcionalnosti između posmičnog naprezanja i posmične deformacije kod linearno elastičnog,homogenog i izotropnog materijala. To je konstanta elastičnosti materijala koja karakterizira njegova elastična svojstva u stanju čistog posmika.
73. Objasnite pojam deformacija betona! Podijelite deformacije betona obzirom na uzrok nastanka! Deformacije betona su trajne promjene izgleda (oblika) nekog betonskog elementa. Obujamske deformacije – deformacije zbog promijene temperature – deformacije nastale skupljanjem i bubrenjem Deformacije pod opterećenjem – deformacije pod kratkotrajnim opterećenjem – deformacije pod dugotrajnim opterećenjem 74. Objasnite pojam puzanja betona! Što je povratno puzanje? Puzanje betona je deformacija koja nastaje pod dugotrajnim djelovanjem opterećenja na beton bez pojave skupljanja, bubrenja i temperaturnih promjena. Povratno puzanje je deformacija betona koja nastaje nakon uklanjanja stalnog opterećenja.
75. Nacrtajte dijagram ovisnosti tlačne čvrstoće betona o v/c faktoru!
76. Nacrtajte dijagram ovisnosti tlačne čvrstoće betona o temperaturi njege svježe betonske mješavine!
77. Navedite uvjete za dokazivanje klase betona!
78. Navedite uvjete za dokazivanje vlačne čvrstoće betona!
79. Što je sklerometar? Sklerometar ili odskočni čekić je uređaj za indirektno i nerazorno ispitivanje tlačne čvrstoće betona. -mjeri se veličina odskoka utega, ovisi o površinskoj tvrdoći i elastičnosti betona 80. Što je komparator? Komparator (Deformetar) je uređaj kojim se mjere deformacije na betonu. Mjerilo duljine s dvjema mjernim plohama od kojih je jedna čvrsta,a druga posmična. Na označenim mjernim točkama koje se nalaze na suprotnom osloncu koljena postavlja se komparator kojega na mjestu drži opruga. 81. Objasnite postupak i čemu služi pull off metoda? Mjeri se sila otkidanja okrugle pločice (promjera (50±0,5) mm minimalne debljine 20 mm načinjene od čelika ili minimalne debljine 30 mm od aluminija) s površine betona. Najmanje 5 pločica razmješta se po propisanom postupku na uzorak betona i lijepi specijalnim smolama čija je čvrstoća veća od čvrstoće ispitivanog betona. Lom ne smije nastati u ravnini ljepila, nego se mora otkinuti komad betona.
Pločica se opterećuje pomoću uređaja stalnim opterećenjem od (0,05±0,01) N/mm 2 do loma betona. Izračunava se izrazom:
Ispitivanje vlačne čvrstoće betona u konstrukciji Određivanje prionjivost sanacijskog materijala Ocjena pripremljenosti podloge prije nanošenja materijala za sanaciju Procjena tlačne čvrstoće betona u konstrukciji na temelju ispitivanja vlačne čvrstoće
82. Objasnite postupak i čemu služi pull out metoda? Posebni ulošci u obliku šipke ugrađuju se u beton pri betoniranju. U trenutku ispitivanja kraj šipke koji strši iz betona povlači se posebnom napravom i očitava sila pri kojoj je nastalo čupanje šipke. Vlačna sila čupanja izračuna se po formuli:
Služi za indirektno i ne razorno ispitivanje tlačne čvrstoće betona.
83. Definiraj betone posebne namjene! Navedi nekoliko skupina betona posebne namjene! Betonom posebne namjene smatra se beton koji osim sastojaka običnog betona sadrži i sastojke, dodatke ili umetke koji mijenjaju njegova osnovna svojstva. U betone posebne namjene spadaju: armirani betoni, + prednapeti beton, + masivni betoni, + uvaljani betoni, prepakt betoni, + vatrootporni betoni, + laki/teški betoni, + polimerom poboljšani beton (PPCB), + polimerom zaštićeni beton (PIB), polimerni betoni (PB), prskani betoni (mlazni betoni),+ samougradivi betoni.+ 84. Nacrtajte i objasnite dijagram naprezanje-deformacija kod armaturnog čelika!
85. Nacrtajte dijagram naprezanje-deformacija za krhke i duktilne materijale!
86. Objasnite pojam duktilnosti i navedite razrede duktilnosti kod armaturnog čelika! Duktilnost je svojstvo materijala da podnese plastičnu deformaciju bez loma. Duktilni materijali imaju sposobnost većeg rastezanja prije prekida nego krhki. A – obična duktilnost (2,5%)
B – visoka duktilnost (5,0%) C – vrlo visoka duktilnost (7,5%) Računa se po formuli : A = (Ao - Af) / Ao · 100% A – duktilnost Ao – ploština uzorka prije naprezanja Af – ploština uzorka nakon deformacije
87. Nacrtajte dijagram naprezanje-deformacija kod čelika za prednapinjanje! Navedite proizvodne oblike čelika za prednapinjanje!
Užad, žice, šipke 88. Objasnite pojam masivnih betona! Masivni beton je svaki veliki obujam betona kod kojeg treba podesiti toplinu hidratacije i promjene obujma kako bi se smanjila mogućnost nastajanja pukotina. Beton elemenata čiji je volumen veći od 10 m 3 a najmanje dimenzije u presjeku veće od 1,0 m. Masivni beton se koristi pri izradi brana, debelih zidova,temelja, tunelskih obloga...
89. Objasnite pojam prepakt betona! Prepakt beton, što znači prethodno pakirani, proizvodi se prethodnom ugradnjom agregata u koji se kasnije pod tlakom injektira cementni mort. Primjenjuje se za zapunjavanje betonom teško dostupnih mjesta. Prostor se ispuni agregatom iznad 8 ili 16 mm, a zatim se u šupljine između agregata uvodi cementni mort ili pasta pomoću cijevi i stroja pod tlakom uz v/c = 0,45 do 0,55. 90. Objasnite pojam vatrootpornih betona! Vatrootporni betoni su betoni prikladni za uporabu na visokim temperaturama do 1800 °C. Otpornost betona na djelovanje visoke temperature se postiže uporabom : - vatrootpornog agregata (ekspandirana glina, opeka) - aluminatnog cementa kao veziva. 91. Što su to laki betoni i koje osnovne skupine lakih betona razlikujemo? Laki betoni su betoni koji su proizvedeni uporabom laganog agregata i čija je gustoća u suhom stanju od 800 – 2000 kg/m3. Vrste laganog betona : - Betoni od jednozrnatog agregata (ekspandirana glina) - Lakoagregatni betoni (plavućac, glinopor, grub leteći pepeo) - Ćelijasti (porasti) betoni (plinobeton (siporex),pjenobeton, EPS beton) Manja specifična težina se postiže : -Stvaranjem međuprostora između krupnih zrna agregata -Upotreba agregata s velikim sadržajem pora -Stvaranjem pora u mortu 92. Objasnite pojam polimerom modificiranih betona! Polimerom modificirani beton je beton u kojem je maseni udio cementa u betonu zamijenjen s 10-20 % mase polimera. -U upotrebi je već 80-ak godina Primjenjuju se : lateksi, akrilati i vinilacetati. Upotrebom PPCB-a postiže se odlična prionjivost na armaturu i stari beton,dobra duktilnost,povećana vodonepropusnost,bolja otpornost na smrzavanje,povećana žilavost i otpornost na kemijske utjecaje te veća tlačna i vlačna čvrstoća. Primjena u sanacijskim radovima i u svrhu poboljšanja veze između starog i novog betona.
93. Objasnite pojam prskanog betona! Prskani beton ili mlazni beton je beton koji se dobije miješanjem cementa, agregata i vode u postrojenju za proizvodnju betona, a ugradnja se izvodi prskanjem pomoću tlačenog zraka. Primjena počinje sredinom 20. stoljeća izumom stroja rotorskog tipa. Pokazuje odlično svojstvo da se prilijepi na već postojećeg betona, kamena, čelika i drugih materijala. Ističe se velikom čvrstoćom,niskom propusnošću,izdržljivošću i trajnošću. Prednosti u odnosu na klasičan beton (klasičnu ugradnju) : praktičnost,brza ugradnja i za težak pristup radnoj površini. 94. Objasnite pojam samougradivog betona i opišite postupak ispitivanja konzistencije kod samougradivog betona! Samougradivi beton je beton koji bez upotrebe vibracijskih uređaja potpuno zaobilazi armaturu i popunjava oplatu. Dobiva se ograničenjem masenog udjela krupnozrnatog agregata te povećanjem masenog udjela posebnih superplastifikatora koji smanjuju vodocementni omjer. Ispitivanje konzistencije: Rasprostiranjem (obrnuti Abramsov kalup, krnji stožac) - u obrnuti Abramsov kalup ulijemo samougradivi svježi beton -svježi samougradivi beton ima dobru konzistenciju ugradnje ako pomoću ovog postupka dosegne vrijednost 65 – 75 cm, s tim da 50 cm postigne za 3 – 6 s L – kutija -svježi samougradivi beton ima dobru konzistenciju ugradnje ako rasprostiranje dosegne vrijednost 40 cm za 3 – 6 s, a razlika u visini sloja betona bude manja od 20% 95. Navedite mehaničke utjecaje okoline na beton! djelovanje mraza, visokih temperatura, habanje, erozija, abrazija, kavitacija 96. Objasnite pojam korozije betona! Korozija betona je kemijski proces razaranja betona uslijed kemijskih reakcija agresivnih tvari iz okoliša i sastojaka cementnog kamena. Posljedice korozije betona : - Kemijska razgradnja veziva - Povećanje poroznosti i propusnosti - Smanjenje pH vrijednosti što smanjuje pasivnu zaštitu armature Vrste korozija :kiselinska,karbonatna i sulfatna 97. Objasnite pojam korozije čelika u betonu! Korozija čelika u betonu je elektrokemijski proces. Na površini šipke nastaju anoda (+) i katoda (-) koje zajedno s okolnim betonom čine galvanski članak. Tok elektrona od anode prema katodi u armaturi i od katode prema anodi u betonu može postojati samo ako su ispunjeni sljedeći uvjeti : -Postojanje razlike elektrokemijskog potencijala prema betonu između anode i katode na površini šipke armature -Dovoljna zasićenost pora u betonu elektrolitom -Mogućnost ulaska kisika iz zraka u pore Najpovoljniji uvjeti za koroziju armature su pri 70-80% relativne vlage okolnog zraka. 98. Što je staklo, kako se proizvodi i kakve vrste stakla poznajete? Staklo je amorfan, proziran, čvrst, krhak i kemijski postojan materijal. Proizvodnja: Staklo nastaje hlađenjem i skrućivanjem taline bez kristalizacije. Osnovna sirovina za proizvodnju stakla je kvarcni pijesak koji mora biti vrlo čist tako da u njemu ne smije biti više od 0.05% željeznih oksida, zbog otpornosti na povišene temperature i kemijsku postojanost. Sirovinski materijali se suše, usitnjavaju mljevenjem, prosijavaju, međusobno miješaju i ubacuju u peć za topljenje. Topljenje se odvija pri temperaturi od 1400 do 1500 °C. Otopljena masa se najprije hladi , a nakon toga se oblikuje u željene oblike. Daljnjim hlađenjem postiže se očvršćivanje oblikovanih proizvoda. Vrste građevinskog stakla: - Ravno staklo - Izo staklo - Armirano staklo - Mat staklo - Staklo za oblaganje pročelja zgrada - Mutno staklo - Staklene opeke - Kaljeno sigurnosno staklo - Staklene pločice - Višeslojno spregnuto sigurnosno staklo 99. Što su metali i kako se dijele?
Metali su materijali metalnog sjaja, dobre električne i toplinske vodljivosti, mogu se lijevati, zavarivati i oblikovati valjanjem, kovanjem i izvlačenjem Podjela metala 1) Crni metali: željezo i čelik 2) Obojeni metali: bakar, olovo, cink, aluminij, 3) Lagani metali: aluminij, magnezij, titan, natrij, kalij 4) Teški metali: bakar, olovo, srebro, zlato
100. Navedite načine zaštite metala od korozije?! a) Metode zaštite od korozije pri planiranju konstrukcija (pravilan odabir materijala; nehrđajući čelici, izvođenje glatkih površina u nagibu, omogućiti pristup svim dijelovima, planiranje monitoringa konstrukcije zbog čišćenja i premazivanja, različite metale zaštititi izolacijom) b) Površinska zaštita metala (očistiti metalnu površinu do metalnog sjaja od svih nečistoća te zaštititi metal prevlakama) c) Zaštita metala promjenom korozijske sredine (uklanjanje aktivatora korozije iz agresivne sredine, uvođenjem inhibitora korozije u agresivnu sredinu) d) Elektrokemijska zaštita (katodna i anodna zaštita) 101. Što su to polimeri i kako ih dijelimo obzirom na način dobivanja? Polimeri su ugljikovi spojevi velikih molekularnih težina dobiveni polimerizacijom, polikondenzacijom ili poliadicijom materije s relativno malom molekularnom težinom. 102. Što su to veziva? Kako ih dijelimo obzirom na kemijski sastav i način očvršćavanja? Navedite vrste anorganskih i organskih veziva! Veziva su tvari koje služe za međusobno povezivanje gradiva kod gradnje. -Podjela veziva s obzirom na kemijski sastav : Anorganska i organska. -Podjela veziva s obzirom na način očvršćivanja : Zračna i hidraulička. Vrste veziva : -Anorganska zračna :kalcitno vapno, karbidno vapno, dolomitno vapno, anhidrit, estrih gips... -Anorganska hidraulična : pucolanska vapna, zidarski cementi, cementi opće i posebne namjene, mortovi, žbuke... -Organska veziva : katran, bitumen, asfalt... 103. Koje vrste mortova i žbuka poznajete obzirom na vezivo u njihovom sastavu? Vrste mortova : vapneni, cementni, produžni, šamotni Vrste žbuke : vapnene, cementne, produžne, gipsane, plastične 104. Što se podrazumijeva pod pojmom građevna keramika i kako je dijelimo? Građevna keramika je skupni naziv za umjetne građevne materijale koji su dobiveni miješanjem gline s vodom, a zatim oblikovani na običnoj temperaturi i pečeni na visokim temperaturama. Građevinski keramički proizvodi s obzirom na kompaktnost mase mogu se podijeliti na : -Grubu poroznu keramiku (upijanje vode je veće od 5%) : opeka i crijep -Finu neporoznu keramiku (upijanje vode je manje od 5%) : pločice,glazirane,neglazirane,sanitarna keramika 105. Kojim svojstvima se opisuje drvo? Navedite pozitivne i negativne strane drveta u konstrukciji! Svojstva drva: a) Estetska svojstva drva: boja, tekstura, sjaj, miris, finoća b) Fizikalna svojstva drva: volumna masa, specifična masa, poroznost, vlažnost, bubrenje i utezanje, provodljivost zvuka, provodljivost topline, akustična svojstva, trajnost drva, zapaljivost drva c) Mehanička svojstva drva: tvrdoća, otpornost na habanje, čvrstoća (čvrstoća na tlak, vlak, savijanje, posmik, torziju) + Mala specifična težina + Velika čvrstoća paralelno s vlaknima, + Mala osjetljivost na temperaturne promjene, + Lako obradivo, + Trajnost, + Brzina ugradnje - Nehomogena i anizotropna svojstva građe - Greške u drvu, - Truljenje, - Utjecaj insekata i gljiva, - Ovisnost mehaničkih osobina o sadržaju vode u drvu, -Skupljanje,bubrenje -Zapaljivost.
106. Što je kamen i kako ga dijelimo obzirom na obujamsku gustoću? Navedite neke važnije vrste kamena! Kamen je prirodno gradivo,prirodno ili umjetno odvaljeni dio stijene koji se odlikuje strukturom, teksturom, mineralnim sastavom i fizikalno– mehaničkim svojstvima. Dobiva se iz vanjskog omotača Zemljine kore. Podjela kamena s obzriom na obujamsku gustoću : -Lagan- obujamske gustoće do 2200 kg m3 -Težak,-obujamske gustoće 2200-3100 kg m3 -Izrazito težak-obujamske gustoće 3100-4900 kg m3 Vrste kamena : granit, gabro, bazalt, vapnenac, dolomit, pješčar, mramor
