Byggnadsmaterial - Chalmers

Front 1

1. Definiera begreppet porositet.

Back 1

PorositetenP anger förhållandet mellan porvolymen Vp och den totala volymen V.

Anges vanligtvis i %.

Front 2

2. Hur definieras skrymdensitet?

Back 2

Densitetendå hela volymen V ingår, dvs. inklusive Vp.

Front 3

3.Hur definieras kompaktdensitet?

Back 3

Ikompaktdensiteten ingår endast det kompakta materialets volym.

Front 4

4.Vad menar man när man endast använder ordet ”densitet”?

Back 4

Förhållandetmellan massa och den totala volymen, dvs. skrymdensiteten.

Front 5

5. Ange sambandet mellan porositet, skrymdensitet och kompaktdensitet.

Back 5

Om man känner till ett materials densitet och kompaktdensitet kan man alltså beräkna dess porositet mha. följande ekv.

Front 6

6. Vad är en pyknometer? Vad kan den användas till?

Back 6

Ett verktyg för att bestämma kompaktdensiteten. Man placerar ett pulver i bägaren (pyknometern) och häller sedan i en vätska (ex. sprit) för att sedan mäta hur stor volym pulvret upptar. Finns numera automatiska pyknometrar som arbetar med gas istället för vätska.

Front 7

7. Vad menas med torrdensitet?

Back 7

Densitetenför en uttorkad provkropp brukar kallas för torrdensitet.

Front 8

8. Vad menas med brutto- och nettodensitet?

Back 8

Om vi tittar på exempelvis håltegel så utgör själva tegelmassans densitet den så kallade nettodensiteten och hela stenens densitet (inkl. hålen) för bruttodensiteten.

Front 9

9. Vilka olika typer av porer kan finnas i ett material?

Back 9

Öppna (genomströmningsbara och icke genomströmningsbara) och stängda porer.

Front 10

10. Vilken typ av porer fylls vid frivillig vattenupptagning respektivevakuummättning?

Back 10

I frivillig vattenupptagning kan det vara svårt att fylla alla öppna porer, därför används vakuummättning där provet sätts ner i vakuum innan det fylls med vätska. Då finns det inte längre några luftbubblor som hindrar vätskan att tränga in.

Front 11

11. Vad är en porstorleksfördelning? Hur kan den anges?

Back 11

Det särdrag som kanske har den största betydelsen för ett poröst materials egenskaper. Denna kan anges:

1. Genom att direkt ange frekvensen, dvs. den volymandel som faller inom varje intervall mellan två gränser.

2. Genom att ange summaporositeten, dvs. summan av volymandelarna av de porer vars storlek har högst ett visst värde.

Front 12

12. Definiera vad som menas med ett materials specifika yta.

Back 12

Summan av porernas eller partiklarnas omslutningsytor för en viss mängd av materialet. Den specifika ytan anges som yta/massa, dvs. som m2/kg.

Front 13

13. Nämn två egenskaper som direkt påverkas av porositetens storlek.

Back 13

Materialets hållfasthet och dess värmeisoleringsförmåga.

Front 14

1. Vad menas med begreppet värmeflödestäthet?

Back 14

Värmetransporten genom en ytenhet, betecknas q och har sorten W/m2

Front 15

2. Genom vilka tre processer överförs värme?

Back 15

Strålning, konvektion och ledning.

Front 16

3. Vad är konvektion?

Back 16

Ett strömmande medium transporterar värme mellan ställen med olika temperatur.

Front 17

4..Vilka typer av konvektion skiljer man på? Hur uppstår dessa?

Back 17

Naturlig och påtvingad konvektion. Naturlig konvektion uppstår pga. att varm luft är lättare än kall. Påtvingad konvektion uppstår då luften sätts i rörelse av någon yttre påverkan, i allmänhet av vinden eller fläktar.

Front 18

5. Vilken storhet beskriver ett materials värmekonduktivitet (värmeledningsförmåga)?Hur definieras denna?

Back 18

Värmekonduktivitet definieras av uttrycket q=lambda*deltaØ/d (deltaØ är tempskillnaden i C på materialskiktets ytor och ∆Ø är tempskillnaden mellan ytorna. W/(m*C)

Front 19

6. Vad menas med ett stationärt tillstånd?

Back 19

Att Ø1 Ø2 Ø3 och q är konstanta.

Front 20

7..Ange sambandet för beräkning av stationärt värmeflöde genomett material.

Back 20

Ø1-Ø2/d = -dØ/dx

Front 21

8. För vilken typ av material är parallellmodellen lämpligast attanvända? Varför?

Back 21

Om det sammansatta materialets värmeledningsförmåga betecknas med lambda gäller enligt paralellmodellen q=lambda*∆Ø/d

Front 22

9..För vilken typ av material är seriemodellen lämpligast attanvända? Varför?

Back 22

.

Front 23

10..I vilken typ av byggnadsmaterial spelar konvektion och strålningnågon roll?

Back 23

Material med låg densitet, exempelvis mineralull och cellplast, kan strålning och konduktivitet få så stor inverkan att ökad porositet medför ökat lambda-värde istället för den minskning som man skulle vänta sig.

Front 24

11. Hur varierar i princip värmekonduktiviteten hos porösa material avtemperaturen?

Back 24

Strålningsandelen är starkt beroende av temperaturen. I förhållande till värmeflödet av strålning vid 0C ökar den med 66%

Front 25

12. Hur påverkas värmekonduktiviteten hos porösa material avtemperaturen?Proportionelltmot temperaturgradienten och deras inverkan kan därför inkluderas ilambda-värdet.

Back 25

Proportionellt mot temperaturgradienten och deras inverkan kan därför inkluderas i lambda-värdet.

Front 26

13. Hur påverkas värmekonduktiviteten när fuktinnehållet ökar i ettmaterial?

Back 26

När luft (lambda=0.026) ersätts med vatten (lambda=0.6) påverkas värmeledningsförmågan positivt.

Front 27

14. Hur påverkas värmekonduktiviteten när ett mycket fuktigt materialfryser?

Back 27

Eftersom att is har lmabda=1.7 påverkas värmekonduktiviteten drastiskt i positiv riktning.

Front 28

15. Beskriv en metod som kan användas för att bestämma ett materialsvärmekonduktivitet.

Back 28

Den vanligaste metoden är att man försöker skapa ett väldefinierat endimensionellt värmeflöde inom mätområdet. För att uppnå detta måste man undvika värmeflöde, dvs. temperaturgradienter, i andra riktningar än den avsedda. Detta kan uppnås i en plattapparat.

Front 29

16. Hur definieras specifik värmekapacitet för ett material?

Back 29

Specifik värmekapacitet är materialets värmekapacitet per kg. Den betecknas c och sorten är J/(kg*K)

Front 30

1. Nämn några materialegenskaper som påverkas av fuktinnehålletsstorlek.

Back 30

Trä och träprodukter ruttnar, sväller och ger skador (eller torkar och spricker) Organiska material möglar Emissioner kan orsaka hälsoproblem och dålig lukt (fukten fungerar som katalysator) Golvmattor lossnar, färg och tapeter flagnar av Utvändiga material som t.ex. betong, tegel, puts, och natursten fryser sönder Metaller korroderar.

Front 31

2. Ange fem sätt på vilka vatten kan tillföras ett material.

Back 31

Fuktighet i utomhusluften

Fuktproduktion inomhus (avdunstning från personer, matlagning, tvätt etc.)

Regn, särkiljt slagregn

Markfukt

Byggfukt

Läckage från installationer

Front 32

3. Definiera begreppet fukttillskott.

Back 32

Skillnaden mellan ånghalt inne och ute

Front 33

4. Vad menas med byggfukt?

Back 33

Byggfukt är den fukt som efter en byggnadsdels färdigställande måste avges för att materialet skall komma i fuktjämvikt med sin omgivning.

Front 34

5. Ungefär hur mycket byggfukt finns i en normal betongblandning?

Back 34

Ca 80-90kg/m3

Front 35

6. Definiera begreppen mättnadsånghalt, daggpunkt och relativfuktighet.

Back 35

Mättnadsånghalt är den maximala ånghalten.

Daggpunkt är den lägsta temperaturen som fuktig luft kan anta utan att fukt fälls ut (kondenserar).

Relativ fuktighet är förhållandet mellan aktuell ånghalt v och mättnadsånghalten vs.

Front 36

7. När uppstår kondens i eller på ett material?

Back 36

Om vi sänker temperaturen så att mättnadsånghalten blir lägre än ursprunglig ånghalt, kondenserar överskottsvattnet.

Front 37

8. Vad innebär begreppet kapillärkondensation?

Back 37

Kondens kan uppstå i fina kapillärporer vid normal relativ fuktighet i omgivande luft. Detta fenomen kallas kapillärkondensation.

Front 38

9. Ange de sätt på vilka vatten kan vara fixerat till ett material.

Back 38

Ordna dessa efter avtagande bildningsenergi.

1. Kemiskt bundet vatten

2. Absorberat vatten

3. Kapillärt vatten

4. Fritt vatten

Front 39

10. Vad menas med förångningsbart respektive ickeförångningsbart vatten?

Back 39

Det icke förångningsbara vattnet kan anses motsvara det kemiskt bundna. Det förångningsbara motsvarar absorberade vattnet.

Front 40

11. Definiera begreppen fukthalt, fuktkvot och jämviktsfuktkvot.

Back 40

Fukthalt och fuktkvot är mått på hur mycket fukt ett material innehåller

Fukthalt: w=förångningsbara vattnets vikt/materialets volym

Fuktkvot: u=förångningsbara vattnets vikt/materialets torra vikt

Front 41

12. Vilket matematiskt samband finns mellan fukthalt och fuktkvot?

Back 41

w/u=materialets torra vikt/materialets volym=densitet

Front 42

13. Vad menas med hygroskopisk fukt?

Back 42

Luft som absorberas ur luft med en relativ fuktighet, som understiger 98% brukar kallas hygroskopisk fukt.

Front 43

14. Vad är en sorptionsisoterm?

Back 43

Nämn två andra namn som även används ibland. Ett samband mellan luftens ånghalt, eller relativa fuktighet, och materialet jämviktsfukthalt.

Front 44

15. Vad menas med sorptionshysterés?

Back 44

När ett samband är sådant att man får olika kurvor för ökning och minskning säger man att hysterés föreligger.

Front 45

16. Ordna materialen lättbetong, trä och tegel efterökande fuktinnehåll vid jämvikt med 50% RF.

Back 45

Tegel, lättbetong, trä.

Front 46

1. Definiera begreppen normalspänning och röjning.

Back 46

Den spänning som verkar vinkelrätt mot en yta kallas för normalspänning och brukar betecknas med sigma. Förhållandet mellan förlägningen delta*längd och ursprungslängden kallas för töjning och betecknas med epsilon.

Front 47

2. Vad menas med arbetslinje? Vilka andra namn används ibland?

Back 47

En materials deformationsegenskaper brukar karakteriseras med sambandet mellan spänning och töjning och kallas för arbetslinjen.

Front 48

3. Vad kännetecknar en elastisk deformation?

Back 48

Deformationer som helt återgår till ursprunglig form vid avlastning.

Front 49

4. Definiera begreppet elasticitetsmodul.

Back 49

Elasticitetsmodulen är en konstant och är en komponent i Hooke’s lag (sigma=E*epsilon)

Front 50

5. Vad kännetecknar en plastisk deformation?

Back 50

Deformationer som inte återgår vid avlastning kallas för kvarstående, permanenta eller plastiska.

Front 51

6. Definiera begreppen elasticitetsgräns och proportionalitetsgräns.

Back 51

När spänningen blir så hög att plastiska deformationer börjar upptå säger man att materialets elasticitetsgräns passeras. Man använder alternativt termen proportionalitetsgräns eftersom elasticitet i regel är liktydigt med proportionalitet mellan spänning och töjning. Värdet på dessa två uttryck är därför vid normalfallet lika.

Front 52

8. Definiera begreppet 0.2-gräns.

Back 52

Man har enats om att som nominell sträckgräns räkna den spänning spm efter fullständig avlastning ger en kvarvarande (permanent) deformation av 0.2%.

Front 53

9. Vad menas med skjuvspänning?

Back 53

Spänningar parallellt med ett plan kallas skjuvspänningar och betecknas med tau.

Front 54

10. Ge exempel på några spröda byggnadsmaterial.

Back 54

Betong, sten, tegel och vissa plaster är spröda, men någon tydlig gräns finns inte.

Front 55

11. Ange de principiella skillnaderna mellan spänning och töjning vidbelastning av ett segt material över elasticitetsgränsen samt därefteravlastning och förnyad pålastning.

Back 55

Om man belastar ett material över proportionalitetsgränsen och åter avlastar det, erhålls en sigma-epsilon-kurva, dvs. man får en permanent deformation.

Viförnyad pålastning följer man i stort sett avlastningskurvan upp till den punktdär man startade avlastningen. Därefter följer man ungefär samma kurva som manskulle fått utan avlastning.

Front 56

12. Vad innebär kallbearbetning av material?

Back 56

Eftersom sträckgränsen enligt ovan (figur 6.9) utgör stålets väsentligaste hållfasthetsegenskap, kan man alltså höja stålets praktiskt användbara hållfasthet genom att töja det så att det får en permanent deformation. Eftersom denna töjning är en typ av bearbetning som utförs i kallt tillstånd, till skillnad mot smidning, säger man att stålet är kallbearbetat.

Front 57

14 .Varför har spröda material en tryckhållfasthet som är många gångerstörre än draghållfastheten?

Back 57

Brott i spröda material initieras av mikrosprickor som uppkommer vid drag. När kroppen istället utsätts för tryck så trycks sprickorna ihop. Därav är tryckhållfastheten många gånger större än draghållfastheten.

Front 58

15. Ge exempel på material som pga. anisotropi har olikahållfasthetsegenskaper i olika riktningar. Hur har anistropin uppstått?

Back 58

En valsad stålstång har högre sträckgräns i axiell led än i radiell led. Här har tillverkningsmetoden åstadkommit anistropi. Ett annat exempel på hur tillverkningsprocessen orsakar anistropi är fibermaterial i skivform, t.ex. träfiberskivor och mineralullskivor. Vid tillverkning lägger sig flest fibrer parallellt med skivans plan, varför hållfastheten blir högre i skivans plan än vinkelrätt däremot.

Front 59

16. Ge exempel på och förklara hur något brottvillkor kan användas vid tvåaxligspänning som verkar på sega material.

Back 59

Exempelvis en kub som utsätts för drag i den ena riktningen och tryck i den andra. Tresca och Mises används som flytvillkor för metaller.

Front 60

17. Vilket brottvillkor brukar användas för betong vid tvåaxlig spänning?

Back 60

Enligt Trescas flytvillkor för metaller med den skillnaden att betong har olika tryck- och draghållfasthet.

Front 61

18. Vad menas med utmattningshållfastheten?

Back 61

Den anger den brottthållfastheten som materialet uppvisar vid spänningsvariationer.

Front 62

20. Hur bestäms draghållfastheten för sega respektive sprödamaterial? Varför används olika metoder?

Back 62

För sega material som t.ex. metaller och plaster provar man i första hand draghållfastheten på stänger eller stavar.

Front 63

21. Nämn fyra faktorer som påverkar resultatet vid provning avhållfastheten hos ett material. Ange även hur resultatet påverkas.

Back 63

Stora provkroppar ger i regel lägre värden än små. Avlånga provkroppar ger i regel lägre värden än kuber. Långsam belastning ger i regel lägre värden än snabb. Våta provkroppar ger i regel lägre värden än torra.