KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123MAIN - Základní materiálové parametry

Podobné dokumenty
KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123TVVM - Základní materiálové parametry

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. Stanovení základních materiálových parametrů

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE MATERIÁLOVÉ INŽENÝRSTVÍ

Charakterizace pevné fáze rtuťová porozimetrie, distribuce velikosti částic, optická mikroskopie

STAVEBNÍ HMOTY. Přednáška 2

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123TVVM transport kapalné vody

PŘÍKLADY 1. P1.4 Určete hmotnostní a objemovou nasákavost lehkého kameniva z příkladu P1.2

HUSTOTA PEVNÝCH LÁTEK

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123MAIN tepelně-fyzikální parametry

Katedra materiálového inženýrství a chemie IZOLAČNÍ MATERIÁLY, 123IZMA

VLHKOST A NASÁKAVOST STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ. Stavební hmoty I Cvičení 7

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123TVVM tepelně-fyzikální parametry

SANAČNÍ MALTA S TEPELNĚ IZOLAČNÍM ÚČINKEM NA BÁZI PUR PĚNY PO UKONČENÍ ŽIVOTNÍHO CYKLU. Vojtěch Václavík a kol.

Základní vlastnosti stavebních materiálů

Katedra materiálového inženýrství a chemie ZÁKLADNÍ FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ VE VAZBĚ NA IZOLAČNÍ VLASTNOSTI

Návrh složení cementového betonu. Laboratoř stavebních hmot

Chemie povrchů verze 2013

LEHKÉ BETONY A MALTY

některých případech byly materiály po doformování nesoudržné).

Mechanika hornin a zemin Cvičení. Marek Mohyla LPOC 315 Tel.: 1362 ( ) homel.vsb.cz/~moh050 geotechnici.

QUALIFORM, a.s. Zkušební laboratoř Mlaty 672/8, Bosonohy, Brno

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník

5b MĚŘENÍ VISKOZITY KAPALIN POMOCÍ PADAJÍCÍ KULIČKY

Základní vlastnosti stavebních materiálů

Obr. 19.: Směry zkoušení vlastností dřeva.

Katedra materiálového inženýrství a chemie MATERIÁLŮ VE VAZBĚ NA IZOLAČNÍ VLASTNOSTI

Hornicko-hutnická akademie Stanislawa Staszica v Krakově

KAPITOLA 13: TEPELNÉ IZOLACE Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

VSTUPNÍ KONTROLA MATERIÁLU, SUROVIN A LÁZNÍ. Základní vlastnosti a zkoušky

č.. 6: Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio CZ.1.07/2.2.00/

BERMUDSKÝ TROJÚHELNÍK BETONÁŘŮ

Metodika stanovení kyselinové neutralizační kapacity v pevných odpadech

Druha kameniva podle objemové hmotnosti:

Zakládání staveb Cvičení. Marek Mohyla LPOC 315 Tel.: 1362 ( ) homel.vsb.cz/~moh050 geotechnici.cz

LEE: Stanovení viskozity glycerolu pomocí dvou metod v kosmetickém produktu

4 STANOVENÍ KINEMATICKÉ A DYNAMICKÉ VISKOZITY OVOCNÉHO DŽUSU

JČU-ZF, KATEDRA KRAJINNÉHO MANAGEMENTU STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK)

Počet stran protokolu Datum provedení zkoušek:

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123TVVM transport vodní páry

Úloha č.2 Vážení. Jméno: Datum provedení: TEORETICKÝ ÚVOD

Katedra materiálového inženýrství a chemie IZOLACE STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ, 123YISM

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov. Modelování termohydraulických jevů 3.hodina. Hydraulika. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D.

Název: Transport vlhkosti ve stavebních materiálech

MĚŘENÍ RELATIVNÍ VLHKOSTI. - pro měření relativní vlhkosti se používají metody měření

Kn = d PARAMETRY TRANSPORTU VLHKOSTI. - pro popis transportu vlhkosti v porézních stavebních

Co to jsou stavební materiály (staviva)? materiály anorganického nebo organického původu používané k výstavbě budov

ZHUTŇOVÁNÍ ZEMIN vlhkosti. Způsob zhutňování je ovlivněn těmito faktory:

DUM č. 12 v sadě. 10. Fy-1 Učební materiály do fyziky pro 2. ročník gymnázia

Fyzikální praktikum I

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta strojní, Ústav techniky prostředí. Protokol

v PRAZE - ZKUŠEBNÍ LABORATOŘ ÍCH HMOT

34_Mechanické vlastnosti kapalin... 2 Pascalův zákon _Tlak - příklady _Hydraulické stroje _PL: Hydraulické stroje - řešení...

LOGO. Struktura a vlastnosti kapalin

Návrh asfaltové směsi dle ČSN :2008

2 Jevy na rozhraní Kapilární tlak Kapilární jevy Objemová roztažnost kapalin 7

Technický list ETICS weber therm standard

VLASTNOSTI STAVEBNÍCH HMOT VE VZTAHU K JEJICH STRUKTUŘE II

5. Jaká bude koncentrace roztoku hydroxidu sodného připraveného rozpuštěním 0,1 molu látky v baňce o objemu 500 ml. Vyber správný výsledek:

2010 Brno. Hydrotermická úprava dřeva - cvičení vnější parametry sušení

Měření povrchového napětí

4. Kolmou tlakovou sílu působící v kapalině na libovolně orientovanou plochu S vyjádříme jako

Mechanika tekutin. Tekutiny = plyny a kapaliny

METODY FARMACEUTICKÉ TECHNOLOGIE ČL 2009, D PharmDr. Zdenka Šklubalová, Ph.D

Pracovní list: Hustota 1

Hodnoty fyzikálních veličin vybraných stavebních materiálů

Struktura a vlastnosti kapalin

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. FAKULTA STAVEBNÍ Ústav stavebního zkušebnictví

Teplárenská struska a její využití jako náhrada drobného kameniva

3. Měření viskozity, hustoty a povrchového napětí kapalin

Měření teplotní roztažnosti

Zděné konstrukce podle ČSN EN : Jitka Vašková Ladislava Tožičková 1

Jak zapisujeme hustotu látky

PŘÍKLADY 1. P1.4 Určete hmotnostní a objemovou nasákavost lehkého kameniva z příkladu P1.2 21,3 %, 18,8 %

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE VLASTNOSTI REÁLNÝCH STAVEBNÍCH HMOT

KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

CHEMIE A CHEMICKÉ TECHNOLOGIE (N150013) 3.r.

13. Zděné konstrukce. h min... nejmenší tloušťka prvku bez omítky

STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK) BETON

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hustopeče, Masarykovo nám. 1

Technická specifikace materiálu

Tepelná technika 1D verze TEPELNĚ TECHNICKÉ POSOUZENÍ KONSTRUKCE - Dle českých technických norem

PNOVÉ SKLO REFAGLASS

Platné pouze pro skladby systému dle Tabulky 1 harmonizovaná technická specifikace. Sd 0,2 m ETAG 004:

Laboratorní práce č. 4: Určení hustoty látek

ODOLNOST KAMENIVA. ČSN EN Zkoušení odolnosti kameniva vůči teplotě a zvětrávání Část 1: Stanovení odolnosti proti zmrazování a rozmrazování

Teorie měření a regulace

Trvanlivost a odolnost. Degradace. Vliv fyzikálních činitelů STAVEBNÍ LÁTKA I STAVEBNÍ KONSTRUKCE OD JEJICH POUŽITÍ IHNED ZAČÍNAJÍ DEGRADOVAT

N_SFB. Stavebně fyzikální aspekty budov. Přednáška č. 3. Vysoká škola technická a ekonomická V Českých Budějovicích

Sylabus 5. Základní vlastnosti zemin

Lité izolační pěnobetony. Izolují, vyplňují, vyrovnávají

Počet stran protokolu Datum provedení zkoušek:

Mezi krystalické látky nepatří: a) asfalt b) křemík c) pryskyřice d) polvinylchlorid

Stavební technologie

Základem molekulové fyziky je kinetická teorie látek. Vychází ze tří pouček:

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123TVVM transport vodní páry

Stanovení hustoty pevných a kapalných látek

5. STANOVENÍ BOBTNACÍHO TLAKU

Mechanika plynů. Vlastnosti plynů. Atmosféra Země. Atmosférický tlak. Měření tlaku

Transkript:

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE 123MAIN - Základní materiálové parametry

Hustota vs. objemová hmotnost - V případě neporézních materiálů (kovy, ) je hustota rovná objemové hmotnosti - V případě porézních materiálů (většina stavebních materiálů) je hustota matrice materiálu (pevné složky) vyšší než objemová hmotnost materiálu - Množství a distribuce pórů neovlivňuje jen objemovou hmotnost, ale i další vlastnosti nasákavost, odolnost vůči krystalizaci solí, pevnost,

PÓROVITOST - je možné zjistit na základě znalosti objemové hmotnosti a hustoty matrice určuje se pro suchý stav materiálu kde r v je objemová hmotnost látky [kg m -3, g cm -3 ] r mat je hustota matrice [kg m -3, g cm -3 ] Čím vyšší pórovitost, tím lepší tepelně izolační vlastnosti materiálu. Vyplnění pórů vodou tyto vlastnosti zhoršuje Pórovitosti vybraných stavebních materiálů Betony běžně několik % - vodní součinitel, plastifikátory Cihly záleží na kvalitě výpalu desítky % Kameny pískovec, opuka, 20 50% Izolační materiály minerální vlna, pórobeton až 95%

PÓROVITOST Stanovení objemové hmotnosti gravimetricky, pyknometricky. Stanovení hustoty matrice metodou vakuové saturace, pyknometricky.

Gravimetrie - jednoduchá metoda pro stanovení objemové hmotnosti založená na měření hmotnosti a rozměrů vzorků o pravidelném tvaru - díky pravidelnému tvaru je možné jednoduše spočítat objem vzorků - při laboratorních měřeních se používají vzorky ve tvaru krychle, kvádru, válce

Objemová hmotnost nepravidelných vzorků - V případě vzorků nepravidelného tvaru je třeba stanovit objem jinak než výpočtem např. pomocí Archimédova vážení kde 1) Stanovení m s hmotnost suchého vzorku 2) Stanovení m v hmotnost vodou nasyceného vzorku 3) Stanovení m a hmotnost vodou nasyceného vzorku ponořeného do kapaliny 4) Stanovení ρ l hustota kapaliny

Vakuová sataurace (nasákavost) - Stanovení obsahu nasycené vlhkosti a hustoty matrice - Obsah nasycené vlhkosti w c [kg m -3 ] množství vody plně nasycené porézní struktury (podtlak v nádobě) r V objemová hmotnost [kg m -3 ] ψ 0 pórovitost [-] m s = m d hmotnost suchého vzorku [kg] m v hmotnost vodou nasyceného vzorku [kg] V objem vzorku [m 3 ]

Mezerovitost (M) vlastnost zjišťovaná u sypkých materiálů vyjadřuje poměr objemu mezer mezi zrny k celkovému objemu určitého množství sypké látky veličina závislá na sypné hmotnosti M V V V V m h p h p 1 1 V V V V V r r s v V h objem vlastního materiálu bez všech dutin, pórů a mezer V p objem pórů r v objemová hmotnost r s sypná hmotnost

PYKNOMETRIE stanovení hustoty materiálu - Pyknometr nádoba se zátkou o známém objemu (např. 25 ml, 50 ml, 100 ml, 200 ml) - Zátka obsahuje kapiláru, kterou při naplnění odteče přebytečná kapalina (jmenovitý objem je tedy včetně kapiláry) - Pyknometricky je možné stanovit hustotu kapalin a pevných látek. - Použitá kapalina nesmí reagovat s měřenou látkou.

PYKNOMETRIE stanovení hustoty materiálu - Měření objemu vzorku nahrazeno několikerým vážením. - Měření hustoty matrice materiálu se skládá ze čtyř kroků: - vážení suchého prázdného pyknometru - vážení pyknometru s pevnou (měřenou) látkou - vážení pyknometru s pevnou látkou a kapalinou - vážení pyknometru s kapalinou Všechna vážení se provádějí se zátkou.

PYKNOMETRIE stanovení hustoty materiálu ρ l hustota měřící kapaliny (voda, ethanol, ) [kg m -3 ] m 1 hmotnost suchého vzorku [kg] m 2 hmotnost pyknometru se vzorkem a kapalinou [kg] m 3 hmotnost pyknometru naplněného kapalinou [kg] m k hmotnost vytlačené kapaliny [kg] m pyk hmotnost prázdného pyknometru [kg] hmotnost pyknometru se vzorkem [kg] m pyk+mat

Moderní héliový pyknometr Velikost atomu hélia je velmi malá, proto je schopné vyplnit i velmi malé póry. Vysušený vzorek je vložen do komory o známém objemu. Hélium o určitém tlaku je vpuštěno do referenční komory a vzápětí do měřící komory, kde se souběžně měří jeho tlak. Ze vzájemných poměrů tlaků a objemů se spočítá hustota matrice materiálu.

Distribuce pórů v porézním materiálu Pórovitost nedává ucelenou informaci o porézní struktuře materiálu -> proto se používají různé metody pro stanovení objemového zastoupení pórů o dané velikosti. rtuťová porozimetrie standardní stanovení množství pórů v materiálech plynová porozimetrie např. hélium, dusík. Stanovení množství velmi malých pórů navazuje zleva na křivku ze rtuťové porozimetrie optická porozimetrie Stanovení množství velkých pórů navazuje zprava na křivku ze rtuťové porozimetrie Výstup několik typů křivek - kumulativní křivka - distribuční křivka - frekvenční křivka

Rtuťová porozimetrie Chování kapalin v kapiláře a) Smáčivá kapalina v kapiláře b) Z hlediska smáčivosti inertní kapalina ideální. c) Nesmáčivá kapalina v kapiláře Rtuť je nesmáčivá kapalina. Do porézní struktury materiálu je ji možné vpravit externím tlakem. Čím je tlak vyšší, tím se rtuť dostane do menších pórů. Povrchové napětí rtuti za laboratorních podmínek je 0,48 N m -1 a úhel smáčení při kontaktu se silikáty = 130, p (P) tlak, r poloměr, D - průměr Washburnova rovnice r 2 cos p

Rtuťový porozimetr PASCAL 140 a 440 Princip měření rtuťovým porozimetrem spočívá v dynamické změně (zvyšování) tlaku rtuti a sledování množství úbytku objemu rtuti v nádobce na tlaku. Tímto se získá závislost tlaku na objemu rtuti vtlačené do vzorku tzv. intruzního objemu. Intruzní objem se v moderních přístrojích určuje například ze změny kapacity kondenzátoru, který je tvořen kovovou vrstvou nanesenou na skleněné kapiláře z vnější strany a rtutí, která kapiláru částečně zevnitř zaplňuje. Vysokých tlaků (200-400 MPa) je dosaženo pomocí tlakových násobičů (multiplikátorů). Čím je tlak vyšší, tím se rtuť dostane do menších pórů. Při použití nižších tlaků (0,003 0,13 MPa) je tato metoda schopna detekovat množství otevřených pórů o poloměru 4µm 100 µm. Při vyšších tlacích (0,13 400 MPa) póry o poloměru 3 nm 4 µm. Pro stanovení množství póru s menším poloměrem je třeba použít jiné metody měření jako např. absorpci plynů (dusíku).

Princip měření rtuťovým porozimetrem - Evakuace vysušeného vzorku. Póry jsou zaplněné vzduchem. - Naplnění komory rtutí. Do vzorku se vtlačí (hydrostatickým tlakem výšky sloupce) malé množství rtuti. Naplní se největší póry. - Zvyšujícím se externím tlakem se postupně zaplní póry (od největších po nejmenší) Při použití nižších tlaků (0,003 0,13 MPa) je možné detekovat množství otevřených pórů o poloměru 4µm 100 µm. Při vyšších tlacích (0,13 400 MPa) póry o poloměru 3 nm 4 µm.

DV/log(Dd) [cm 3 g -1 ] Hydratující cementová pasta Kumulativní křivka > Distribuční křivka 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 0,001 0,010 0,100 1,000 10,000 100,000 1000,000 Průměr pórů [mm]

Sanační omítka Kumulativní křivka > Distribuční křivka

DV/log(Dd) [cm 3 g -1 ] Cihla Kumulativní křivka > Distribuční křivka 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 0,001 0,010 0,100 1,000 10,000 100,000 1000,000 Průměr pórů [mm]

Plynová porozimetrie Při teplotě -196 C je zaváděn plyn o známém objemu v kontrolovaných dávkách Měří se tlak v nádobce po každém přídavku plynu Z měření redukovaného tlaku při adsorpci a pomocí zákonu o ideálním plynu se stanoví objem plynu pohlceného vzorkem Výslednou křivkou je možné doplnit kumulativní (distribuční) křivku naměřenou pomocí rtuťové porozimetrie oblast malých pórů

Optická porozimetrie Analýza obrazových dat (skeny řezů materiálu) Příprava vzorku velmi přesný řez z důvodu kvalitního zaostření Výplň pórů kontrastní látkou Sken pomocí softwaru pro optický mikroskop Analýza četností pórů o daných parametrech poloměr, plocha Výslednou křivkou je možné doplnit kumulativní (distribuční) křivku naměřenou pomocí rtuťové porozimetrie Pórobeton P4-500

Optická porozimetrie Optická porozimetrie 3 měření důležitá oblast 1000 4000 mm Data pro doplnění distribuční křivky pórů > cca 1000 mm

Optická porozimetrie Výslednou křivkou je možné doplnit kumulativní (distribuční) křivku naměřenou pomocí rtuťové porozimetrie oblast velkých pórů

Hustoty matrice Cihla historická 2693,0 kg.m -3 Cihla 2683,9 kg. m -3 Pískovec 2669,9 kg. m -3 HPC 2760,2 kg. m -3 Dřevo 1542,7 kg. m -3 Technické konopí 1364,6 kg. m -3 XPS (extrudovaný) (1239,7 kg. m -3 ) zanedbatelná otevřená pórovitost EPS (expandovaný) (1096,5 kg. m -3 ) zanedbatelná otevřená pórovitost Rockwool 2411,3 kg.m -3 Pórobeton 2359,6 kg.m -3 Vápenná omítka + metakaolin PM02 2574,0 kg. m -3 PM10 2554,0 kg. m -3 PM22 2434,0 kg. m -3 Geopolymery T71 2391,2 kg. m -3 T72 2245,2 kg. m -3 T74 2358,7 kg. m -3