materialet ndertimore i - prezentim
TRANSCRIPT
MATERIALET NDERTIMORE I
Mr.sc. Muhamed Vranica;Dr.sc.Naser Kabashi: Materialet Ndertimore(Ligjerata +Ushtrime)Prof asoc. Fisnik Kadiu: Teknologjia e Materialeve te NdërtimitNeil Jackson and Ravindra K. Dhir: Civil Enginering MaterialsK.van Breugel: Simulation of hydration and formation of structure in hardening cement-based materialsSchaffler/Bruz/Schelling: BausstofkundeA.M.Neville: Properties of Concrete
Literatura:
Hyrje
Njohja e vetive te materialeve është esenciale ne fazën e projektimit dhe fazën e ndërtimit te objekteve , veprave ndërtimore.
Gjate fazës fillestare te projektimit , gjegjësisht fazës se konceptimit merren parasysh ekonomizimi dhe ndikimi i ambientit (inkorporomi urbanistik), ndërsa ne fazën e projektimit konceptual mirret parasysh lokacioni dhe përshtatshmëria e materialeve
Por prapëseprapë zgjedhja e materialeve është ne varshmeri nga një numër i faktorëve ndikues sic mund te jene: çmimi, vetitë e materialeve, jetëgjatësia e materialeve, lehtësia e vuarjes ne vepër si dhe shpejtësia e ndërtimit.
Zgjedhja e drejte e materialit:
njohje e mire e materialeve ne përgjithësi njohje e vetive te caktuara te materialeve përdorimi i drejte i materialeve ne varësi te
kushteve te ambientit(kushtet klimatike )Zhvillimi i teknologjisë se prodhimit te
materialeve ka mundësuar edhe një lehtësim dhe një avangarde ne projektimin e veprave ndërtimore. Këtë do ta tregojmë me disa fig.
Zhvillimi teknologjik i materialeve ne funksion te kohes
Materialet e ndërtimit, klasifikimi dhe kërkesat e Standardeve
Varësisht nga pozita ne konstruksion materialet e ndërtimit klasifikohen ne dy grupe themelore:
- materialet qe përdoren për ndërtimin e konstruksioneve mbajtëse (guri, betoni, çeliku, alumini, materialet argjilore etj)
- materialet me kërkesa te veçanta për mbrojtjen e konstruksioneve nga mjediset e dëmshme si dhe per te rritur vetite e shfrytëzimit te godinave dhe komoditetin ne to (materialet termoizoluese, akustike, hidrozoluese, dekorative etj)
Standardet
Ne menyre te pergjithesuar mund te themi se vlerësimi i secilit material apo grupi te materialeve behet me standardet perkatese nacionale te aprovuara (BSI, DIN, UNI, EN).
Standardi është një specifikim teknik i miratuar nga një organ i nje vendi-Agjension i Standardizimit- per përdorim te vazhdueshem, zbatimi i te cilit nuk eshte i detyrueshem dhe qe sherben si dokument per arritjen e cilesise.
Standardet ndikojnë ne jetën tone ne shume mënyra, duke e bere atë me te lehte, me te sigurte dhe me te shëndetshme. Standardet zhvillohen ne baze te mirëkuptimit ne mes paleve te interesuara, dhe përfundimisht duhet te diktohen nga tregu.
Organet nderkombetare per Standardizim
CEN- Komiteti Evropian i Standardizimit me seli ne Bruksel eshte themeluar me 1961, dhe misioni eshte qe te promovoje harmonizimin teknik vullnetar ne Evrope, ne bashkëpunim me organizmat botëror dhe partneret e tij ne Evrope.
Ne Kosove prej vitit 2005 funksionon Agjensioni i Standardizimit qe eshte ne zhvillim e siper, qe te avancoje edhe miratimin e Standardeve edhe ne Kosove, por per per momentin jo ne lidhje te drejtpërdrejte me CEN-in, por indirekt.
Struktura dhe vetite
Struktura e materialit studiohet nga tri aspekte: sipas makrostruktures se materialit (strukture qe verehet
vizuelisht) sipas mikrostruktures se materialit (strukture qe verehet
me mikroskop) sipas struktures se brendshme te lendes qe e perben
materialin
STRUKTURA E MATERIALEVE
Makrostruktura materialit – ne gjendje te ngurte, mund te jete ajo qe vlerësohet tek materialet sic jane : betoni, materialet argjilore, druri etj.
Mikrostruktura e materialit- mund te jete : Kristalore dhe Amorfe.Por ne raste te caktuara mund te jene prezente te dy format per materialin e njejte, p.sh. kuarci si forme kristalore, ndersa silicit si forme amorfe.
Struktura e brendshme e materialit-Karakterizihen me lidhjen e ne mes grimcave duke formuar rrjeta-forma kristalore karakteristike
Struktura kristalore
Nder format me te shpeshta gjeometrike jane , kristalet mund te jene: Kubike, tetragonale, heksagonale, rombike,
monoklinike, triklinike.
forma kubike forma heksagonale
Shembull-struktura kristalore
Strukture kristalore e kalcitit
Struktura amorfe- karakterizohet ngase thermiat e Materies janë te shpërndara ne forme te parregullt, p.sh. polimeret.
Vetitë e Materialeve te ndërtimit
Vetitë kimike Vetitë fizike Vetitë mekanike Vetitë fiziko-mekanike (teknologjike)
Vetitë kimike-përshkruajnë përbërjen kimike te materialit, gjegjësisht ndryshimet qe ndodhin ne material si pasoje e veprimeve kimike, gjegjësisht kur vie ne kontakt me reagensë te ndryshëm
Vetitë fizike
Vetitë fizike karakterizohen me atë se nuk ndryshojnë gjate përdorimit te materialit dhe e karakterizojne atë ne cfardo gjendje qe është, d.m.th. para, gjate dhe pas veprimit te ngarkesës.
masa vëllimore masa specifike dendësia poroziteti thithshmëria e ujit qendrushmeria ndaj ngricave percueshmeria e nxehtësisë percueshmeria akustike percueshmeria elektrike
Masa Vëllimore
paraqet materialit ne njesi vëllimi ne gjendje natyrore (me pore dhe zbrastesira).
)/(),/( 330 mkgcmgrV
m
masa vellimore
0m masa e mostres ne gjendje te thate (gr),(kg)
V Vellimi ne gjendje natyrore (me pore dhe zbrastesira) (gr), (kg)
• Masa e mostrës ne gjendje te thate (masa e mostrës ne gjendje konstante ) -~ 105 0C
Vëllimi i mostrës , ne varësi te formës gjeometrike përcaktohet ne dy mënyra:
mostrat me forme te rregullt gjeometrike; me matjen e dimensioneve
mostrat me forme jo te rregullt gjeometrike; me volumenometer
Mirepo te forma jo e rregullt gjeometrike dallojmë mostrat ne gjendje te ngurte, qe kërkojnë kushte te tjera dhe mostrat ne forme pluhuri qe kërkojnë kushte tjera te përcaktimit te
vëllimit
Masa specifike (densiteti)-
Paraqet masën e materialit ne njësi vëllimi ne gjendje absolutisht kompakte (pa pore dhe zbrastesira)
)/(),/( 330 mkgcmgrV
m
os
s masa specifike
0m masa e mostres ne gjendje te thate (gr),(kg)
oVVellimi ne gjendje absolutisht kompakte (pa pore dhe zbrastesira) (gr), (kg)
Ne pergjithesi masa vellimore eshte me e vogel se masa specifike, apo ne raste te caktuara e barabarte :
s
Percaktimi i vellimit pa pore dhe zbrastesira
Keta dy parametra per materiale te ndryshme dallojne shume
Qe te arrijme ne realizimin e vëllimit absolutisht kompakt, eshte ne varesi te llojit te materialit. Te materialet e ngurta (te pa ndrydhshme), kjo realizohet vetem me bluarjen e tyre (tharmimin e tyre), e me pastaj percaktojme masen specifike.
Percaktimi i vellimit me Volumenometra
Ne te dy rastet kemi ne përdorim gypin e shkallëzuar me V=50 cm3
volumenometri i Erdmenger-Man, e ne raste me te shpeshta Byreta Automatike me Piknometer
Rastet me te shpeshta te përdorimit te ketille jane per materialet: guri, çimento, etj.
p.sh. gjate përcaktimit te mases specifike te çimentos: masim 30 gr çimentos, e me pastaj ne principin e cvendosjes se lengut përcaktohet masa specifike:
hV
ms
o
os
50
30; (gr/cm3)
Dendesia (shkalla e dendesisë)
Paraqet shkallen e mbushjes se vëllimit me lende te ngurte, apo paraqet raportin ne mes vëllimit ne gjendje
absolutisht kompakte dhe vëllimit ne gjendje natyrore.
V
Vos
oo
mV
omV
o
s
o
m
m
s
= 1
Porositeti
Paraqet shkallen e mbushjes se vëllimit me pore dhe zbrastesira, ne njesi vëllimi, dhe shprehet ne përqindje.
V
VVp o
(%)
100)1(1
0
xm
mm
pss
s
o
s
o
Sic shihet poroziteti eshte cilësi e kundërt e dendesise, dhe vlera e porozitetit sillet nga (0-98)%.
Llojet e porozitetit
Meqenese poroziteti eshte i ndërlidhur me shumen e poreve, atehere poret mund te jene:
- kapilare- poret e lidhura- poret e mbyllura
poret kapilare poret e lidhura poret e mbyllura
Si veti poroziteti mund te jete :
poroziteti i hapur- poroziteti i mbyllur-
Poroziteti i hapur -
paraqet raportin e shumes se vëllimit te te gjitha poreve te ngopura me uje ndaj vëllimit te materialit
V
mmp no
0 (%);
nm
0m
V0p
-masa e mostrës se ngopur me uje
- masa e mostrës ne gjendje te thate
- vëllimi i mostrës
- poroziteti i hapur
Porositeti i mbyllur
Paraqet pjesën e mbetur te poreve nga poroziteti i hapur.
0pppm (%),
mp - poroziteti i mbyllur
Ne pergjithesi materialet permbajne pore te hapura dhe te mbyllura.Rritja e porozitetit te mbyllur ne krahasim me ate te hapur shpie ne rritjen e jetegjatesise se materialeve.
Shembull numerik
Per ekzaminimin e gurit eshte marre mostra kubike me dimensione 10x10x10 cm, me mase , ndersa 30 gr te pluhurit te po atij guri kane cvendose lengun ne gypin e volumenometrit per lartesine . Te caktohen cilesite fizike
te gurit?
)/( 30 cmgrV
m )/( 30 cmgr
V
m
os
s (%)100)1( xp
Shembull numerik
Per ekzaminimin e gurit eshte marre mostra cilindrike me dimensione dhe lartesi , me mase , ndersa te pluhurit te po atij guri kane vendose lengun ne volumenometer per lartesine . Te caktohen cilesite fizike te gurit.
32
65.3844
cmhd
V
grm 9000 3/34.2
65.384
900cmgr
30 2.11 cmhV grm 300 3/68.2
2.11
30cmgrs
873.068.2/34.2 %7.12100)873.01( xp
Thithshmëria e ujit
Te materialet e ngurta nënkupton aftesine e tij qe ne kushte normale, apo ne kushte te posaçme ne kontakt me ujin te
thithe ate, gjegjësisht qe t’a mbaje ne masen e tij.
Poashtu uji i thithur , nese materiali i nenshtrohet ndryshimit
te temperaturave, kalon ne gjendje aggregate tjeter, me c’rast shkakton rritje te vellimit, e me kete forcat e brendshme qe tentojne te shkatrrojne ate material.
Shembull I demtimit
Thithshmeria e ujit e materialeve poroze percaktohet sipas metodes Standarde, duke e zhytur dhe mabajtur mostren ne uje, Temperatura e ujit eshte , ndersa kohezgjatja eshte 24 h, ne nivele te ndryshme
C0220
Thithshmeria e ujit ndaj vellimit llogaritet
(%)1000 xV
mmW n
V
nm masa e mostres se ngopur me uje
0m masa e mostres ne gjendje te thate
V vellimi I mostres
Thithshmeria e ujit ndaj mases
Mirepo nese mostra I nenshtrohet thithshmerise se ujit me shtypje te rritur, atehere eshte e qarte se ne ate rast kemi
thithshmeri me te madhe , gjegjesisht kjo do te shprehet
(%)1000
0 xm
mmW n
m
(%)1000 xV
mmW np
VP
VP
Vn W
Wk <1 koeficientin e thithshmerise se ujit
Shembull:
Gjate ekzaminimit te mostres kubike te gurit me gjatesi te brinjes a=70 mm, gjegjesisht me vellim 343 cm3, jane regjistruar keto masa te mostres:
ne gjendje te thate: gr ne gjendje te ngopur ne shtypje normale: gr ne gjendje te ngopur me shtypje te rritur: gr
Te vleresohet perdorshmeria e ketij guri duke marre per baze koeficientin e ngopjes?
(%)1000 xV
mmW n
V
(%)100
0
0 xm
mmW n
m
(%)1000 xV
mmW np
VP
VP
Vth W
Wk 87.0
1.13
4.11nk >0.80
Qendrueshmeria ndaj ngricave
eshte veti e materialit te ngopur me uje qe u nenshtrohet ndryshimeve te njepasnjeshme te temperaturave-ngrirje-shkrirje
Qendrueshmeria ndaj ngricave eshte e lidhur me jetegjatesine e materialeve, gjegjesisht konstruksioneve qe u nenshtrohen ketzre veprimeve.
Klasa ne qendrueshmeri ndaj ngricave vendoset ne project, ne funksion te llojit te konstruksionit dhe kushteve te shfrzteyimit te konstruksionit-materialit. P.sh. rezistenca ndaj ngricave ; nenkupton rezistencen ndaj 50 cikluseve te ngrirje –shkrirjes
Mundesia e kalimit te ujit ne akull, ne varesi te hapesires se lire (pores)
Vleresimi I qendrueshmerise se materialit ndaj ngricave ne humbje ne mase
(%)1000
0 xm
mmm ng
m
Dhe sipas ketij kriteri humbja nga masa kufizohet ne :
0mngm
humbja nga masa
masa e mostres ne gjendje te thate
masa e mostres pas cikluseve te ngrirje shkrirjes
%5m
sh
shn
n R
Rk
0
1nk =(0.75-0.90), per gurin si material ndertimor
Përçueshmëria e nxehtësisë
eshte vetia qe ka materiali per përcjelljen e nxehtesise nga nje sipërfaqe ne sipërfaqen tjeter
Si veti eshte kryesore te materialet termoizoluese, mirëpo eshte prezente te te gjitha materialet, qe perdoren per mure, mveshje te mureve, sisteme meskate dhe shtresa te dyshemeve, si dhe materialet tjera
Materialet e ndryshme nga ky aspekt kane edhe veti te ndryshme termike, prandaj gjate projektimit apo ndertimit
përdorim termin teknik: dilatimi termik i materialeve
Koeficienti termik i bymimit
Tll t 0l zgjateshmeria e materialit nga veprimi termik
t koeficienti termik i bymimit
T ndryshimi i temperaturës ( 12 TT )
Nga aspekti praktik i përdorimit te materialeve dhe kushteve te parashtruara mund te themi se: per objektet e banimit kërkohet qe gjate temperaturave te ulëta mos te te kemi humbje te menjëhershme te energjisë sebrendshme, gjegjësisht qe ne temperatura te larta mos te kemi kalim te energjisë se jashtme.
Sasia e nxehtësisë ( )
e cila kalon nga një trup ne trupin tjetër me ndryshimin e temperaturës prej ne temperaturën , është proporcionale
me masën e trupit (m) dhe ndryshimit te temperaturës .
Q
1T 2T
T
)( 12 TTmcQ (J)
Q sasia e nxehtësisë
c nxehtësia specifike
m masa
12 TTT ndryshimi i temperaturës
Ne këtë lidhje: nxehtësia specifike e materialit paraqet sasinë e nxehtësisë e cila masës se trupit prej një njësie ia ngrit temperaturën për 1 K.
kapaciteti termik i materialeve
T
Qmc
qe paraqet sasine e nxehtesise e cila nevojitet qe masa (m) e materialit te ngrohet per 1 K.
Percueshmeria e nxehtesise eshte ne varesi nga koeficienti i percueshmerise termike te materialit , i cili jipet me shprehjen
t
dx
TTA
Q
)( 21 (W/mK
koeficienti I percueshmerise termike
Q sasia e nxehtesise
A siperfaqja e prerjes terthore
Karakteristikat fizike dhe termike per disa materialeve
Analiza e termike e materialit
Secili material ka karakteristikat e veta, qe nenkupton, trashesine ,koeficientin e percueshmerise termike , ,mirepo ne ne kete rast do te analizojme si nje tersi, permes koeficientit te kalimit te nxehtesise( ):
)(mdi)/( mKW
K
dK
(W/m2K)
qe definohet me sasine e nxehtesise e cila kalon prej nje ane normal ne siperfaqen prej 1m2, te ndonje elementi konstruktiv me trashesi -m) gjate ndryshimit te temperatures se ajrit ne te dy anet e elementit prej 1 K Pra koeficienti- - eshte vetia e percueshmerise termike te ndonje elementi ndares
d
K
Percueshmeria e nxehtesise ne materialet shtresore
Ne praktike manifestohet te muret, dyshemete, apo edhe te ndonje element tjeter konstruktiv, ku naparaqiten me shume materiale te cilat bashkepunojne dhe sillen si tersi.
Llogaritja e rezistences se kalimit
rezistencen e kalimit neper shtresa i
ii
dr
)(i
iii
drR
iii RqTT 1
rezistencen e pergjithshme te murit
temperature neper shtresa
Shembull
Muri i betonit me trashesi 20 cm ( ), nga ana e brendshme eshte mveshur me pllaka allcie me trashesi 2.5 cm ( ), ndersa nga ana e jashtme eshte I suvatosur me llac cimentoje me trashesi 2.0 cm ( ), te caktohen temperaturat neper shtresat nese
1.2
35.0
87.0
CTm020 dhe CT j
05
Zgjidhje
Rezistenca e kalimit ne shtresa:i
ii
dr
023.087.0
02.0
095.01.2
20.0
071.035.0
025.0
3
33
2
22
1
11
dr
dr
dr
)/(189.0 2 WKmrR i
)/(27.132189.0
520 2KmWr
TTq
i
jm
Per temperaturat e dhena, rrjedhja specifike e nxehtesise do te jete
temperature neper shtresa do te jete
CqrTT 0121 40.939.927.132071.0
CTT m0
1 20 CT 02 6.1040.920
CqrTT 0232 6.1256.1227.132095.0
CT 02 6.10 CT 0
3 26.126.10 CqrTT 0
343 304.327.132023.0
CT 03 2 CT 0
4 532
Koeficienti i kalimit te nxehtesise per mure shtresore
Gjate kalimit te nxehtesise nga siperfaqja e jashtme ne siperfaqen
e brendshme, ndodh ndryshimi iI temperatures, qe do te thote se
nuk kemi temperature te njejte
Kjo manifestohet me koeficiente te kalimit ( ) dhe
rezistences se kalimit te nxehtesise: dhe .jmb dhe ,
mbr jr
mbmbr
1
jjr
1
Koeficienti I kalimit te nxehtesise (K)
jmb
ddRK
11
11
2
2
1
1 (W/m2K)
Shembuj praktik:
Shembull
Gjate renovimit te nje objekti te vjeter me mure prej tullave te plota me trashesi dhe ( ), parashihen keto shtresa mveshese:
Siperfaqja e brendshme e murit suvatohet me llac gelqeror-allci me trashesi dhe ( )ndersa siperfaqja e jashtme mveshet me shtrese termoizoluese te caktuar me koeficient ( ) W/mK, dhe shtrese mbrojtese te izolimit, llac me trashesi ( cm) dhe ( )W/mK.
Sa duhet te jete shtresa termoizoluese ne menyre qe koeficienti I kalimit te nxehtesise te jete .
cmd 24 81.0
cmd 5.2 75.0035.0
5.0d50.0
40.0WK
Zgjidhje
0.5 X 24 2.5
Ana
e ja
shtm
e
Ana
e b
rend
shm
e 40.011
1
4
4
3
3
2
2
1
1
jmb
ddddK
13.01
mb
04.01
j
333.075.0
025.0
1
1 d 296.0
81.0
24.0
2
2 d
035.03
3 xd
01.0
5.0
005.0
4
4 d
40.033.0296.0
035.001.013.0
1
xK
cmx 0.6
Percueshmeria e zerit
si veti fizike e materialeve është e lidhur drejtpërdrejt për objektet e banimit, objektet industriale si dhe ato publike
Qëllimi i pegjithshem është: mbrojtja e njeriut nga zhurmat te cilat ne qytete rriten çdo vit.
Zgjedhja e materialeve akustike varet nga lloji i zhurmës, nga niveli i saj dhe karakteristikat e frekuencës
Zhurma mund te jete : ajrore dhe goditëse – Zhurma ajrore- është ajo nga pajisjet punuese, nga
instrumentet muzikore, nga televizori, qe përhapet ne formën e valëve te zërit ne ajër.
- Zhurma goditëse- është ajo nga goditjet ne konstruksion, vibrimi ne konstruksion, si dhe lëvizja e orendive apo gjësendeve tjera.
Izolimi
Izolimi nga zhurmat ajrore përcaktohet nga aftësia zeizoluese e konstruksionit , dhe tregon zvogëlimin e presionit te zërit ( ) pas depërtimit neper konstruksion.
Aftësia zeizoluese llogaritet me formulën:
dB
pa
1lg10 dB
pa koeficienti i depertueshmerise se zërit
Niveli kufitar i zhurmave caktohet sipas rendesise se objektit dhe karakteristikave te frekuences se zerit
Disa shembuj per vlerat kufitare
ne repartet e prodhimit jane ato per objekte administrative
per spitale
nga aspekti i intensitetit kemi
8580 dB
7038 dB
5015 dB
• intensitet shume i dobet zhurma nga lëkundja e gjetheve te pemeve.•Intensitet i dobet hapësirat e nje blloku banimi naten •Intensitet i pranueshem trafiku intensiv ne rruge
dB20
dB40
dB60
Shembuj te vlerave praktike
Intensitet i padeshirueshem stacionet e trenave, metrove etj
Intensitet i padurueshem
zhurma te aeroplanëve ne momentin e fluturimit dhe aterimit.
Ne praktike takohen zhurma te llojeve dhe niveleve te
ndryshme , prandaj edhe materialet akustike qe perdoren jane te llojeve te ndryshme
dB100
dB140120
Materiale zeizoluese dhe vlera relavante
Materialet zeabsorbuese-vetite dhe karakteristikat
Koeficienti i absorbimit te zerit- paraqet karakteristiken kryesore
akustike te materialeve zeabsorbuese, dhe shprehet
zer
abs
E
Ea
a - koeficienti i absorbimit te zerit
absE -energjia e absorbuar e zerit
zerE -energjia e përgjithshme e zerit
Skema e perhapjes dhe absorbimi i zerit
Absorbimi i energjise se zerit
Koeficienti i absorbimit te zerit varet nga poroziteti i materialit Koeficienti i absorbimit rritet me rritjen e porozitetit, dhe kjo tregon se
ne raste te tilla synohen materialet qe kane porozitet
Nga materialet baze jane materialet me strukture fibrore, pra ato me fibra minerale, apo fibra qelqi apo edhe asbesti. Ne fig. me poshte jane paraqitur disa nga keto materiale
%9040
Karakteristika te perdorimit te materialeve zeizoluese
Veshja akustike quhet e përshtatshme nese niveli i uljes se zhurmave eshte me i larte se
Ulja e nivelit te zhurmes mund te përcaktohet sipas shprehjes:dB3
)1lg(10S
SL
S - siperfaqja ekuivalente zeabsorbuese
S -shtesa e vetise absorbuese pas vendosjes se materialit akustik
Materialet zeizoluese-vetite dhe karakteristika
Shembuj te perdorimit te materialeve zeizoluese ne funksion te objektit
Shembuj
Shembuj
Shembull te llogaritjes
Vetite mekanike te materialeve
Vetite mekanike te materialeve jane ato veti qe karakterizojne
sjelljen e materialit gjate veprimit te ngarkesave
Mostra e materialit e cila i nënshtrohet veprimit te ngarkesave
paraqet nje strukture te qendrushme, gjegjësisht grimcat e vogla
jane te lidhura ne mes veti me forca kohesive, qe deri ne nje mase
te caktuar i perballojne veprimit te ngarkesave te jashtme
Mirëpo gjate gjithe veprimit te ngarkesave mostra peson deformime te
cilat ne pergjithesi deri ne nje stad mund te jene elastike (te
kthyeshme), ndersa me tej kalojne ne deformime joelastike. E gjithe
kjo përcillet deri ne momentin e thyerjes apo shkatërrimit
Disa lloje te veprimit te forcave
Deformimet
kjo përcillet me deformime te cilat paraqiten me shprehjet
l
l mm/mm
Ligji i Hook-ut
Ndersa lidhshmëria ne mes sforcimeve dhe deformimeve jipet me
shprehjen
E
l
A
Fl
EE - moduli i Elasticitetit
Vetite deformuese te materialeve
Elasticiteti- i trupit te ngurte eshte veti qe materiali ka, qe pas
ndërprerjes se veprimit te ngarkesave i njëjti te kthehet ne gjendje
paraprake sa i perket formes dhe dimensioneve fillestare (nuk ka
deformime te mbetura).
Plasticiteti- i trupit te ngurte paraqet vetine e materialit ne ndryshimin
e formes dhe dimensioneve fillestare nga veprimi I ngarkesave te
jashtme, mirëpo pa u shkatërruar (ende ka aftesi mbajtese).
Deformimet e mbetura pas ndërprerjes se veprimit te ngarkesave jane
deformime plastike.Karakteristikat kryesore te vetive deformuese te materialeve jane :
moduli i Elasticitetit, koeficienti i Puasonit, moduli i Perdredhjes, etj.
Moduli Elasticitetit
shpreh ne vetevehte masen e shtangesise se materialit Materialet me energji lidhese nderatomike te larte
karakterizohen me modul te larte te elasticitetit Vetite mekanike te materialeve karakterizohen nga diagrami i
“sforcim deformim” Moduli i Elasticitetit përcaktohet edhe si tangjente e kendit , qe
paraqiten si ne fig.
Koeficienti i Pooison-it
paraqet raportin ne mes deformimeve terthore dhe atyre gjatesore, dhe shprehet me shprehjen:
Moduli i rrëshqitjes-paraqet lidhshmerine ne mes modulit te Elasticitetit dhe koeficientit te Pooison-it, dhe jipet me shprehjen
GJATTERTT /
)1(2
EG
Sjellja plastike e materialeve
materiali nen veprimin e ngarkesave mund te sillet edhe si
material viskoz
Rezistenca (Soliditeti) i materialeve
Rezistenca (Soliditeti) eshte veti e materialit qe t’i rezistoje
shkatërrimit nen veprimin e sforcimeve te brendshem te shkaktuara nga
forcat e jashtme ose edhe nga faktoret tjere (temperatura.) Si parametër
vlerësohet me kufirin e rezistences (soliditetin maksimal) per nje
deformim te dhene.
Ne varesi nga lloji i materialit,dhe menyra e veprimit te forces rezistenca
(soliditeti) mund te jete: ne shtypje ne tërheqje ne përkulje ne prerje ne goditje
Rezistenca ne shtypje
përcaktohet ne mostrat standarde qe mvaren nga lloji i materialit qe ekzaminohet, te cilat i neneshtrohen veprimit te forces me rritje
graduale deri ne thyerje
A
FR MAXSH N/mm2
Rezistenca(Soliditeti) ne tërheqje
si veti përcaktohet per materiale te caktuara, p.sh. celiku, druri Mostrat e caktuara i nënshtrohen veprimit te forces ne
tërheqje , me rritje graduale deri ne momentin e këputjes
0A
FR MAXt N/mm2
Metoda indirekte –me carje
Rezistenca (Soliditeti) ne përkulje
Percaktohet ne mostrat standarde – mostrave prizmatike, duke u mbështetur ne dy mbeshtetes ne distance te caktuar , kur edhe
veprojne dy forca koncentrike
W
MRp N/mm2
pR -rezistenca ne përkulje
M -momenti i përkuljes
W -momenti rezistues i prerjes terthore
Ekzaminimi ne perkulje
20max
2
3
hb
lFRp
Rezistenca ne prerje
percaktohet ne mostra te caktuara ku veprimi i forces shkakton shkëputje(prerje) pergjate mostres
b
FR
2N/mm2
Rezistenca ne goditje
është veti e materialeit qe t’i rezistoje shkatërrimit nga goditjet
dinamike Kjo veti eshte e rendesishme te materialet qe perdoren per
ndertimin e bazamenteve nen makineri
A
hHG )( J/cm2
Vetite fiziko-mekanike te materialeve
Jane ato veti qe e karakterizojne materialin gjate përpunimit apo shfrytëzimit te tij. Nga vetite me te rendesishme fiziko-mekanike per disa prej materialeve jane:
– rezistenca ndaj brehjes(te guri)– aftësia e materialit per saldim (te celiku)
– Eshte me rendesi se secili material ka edhe karakteristika te ndryshme prandaj kjo rezulton ne cilesite e ndryshme fiziko-mekanike te ti
GURI NDERTIMOR DHE PRODHIMET PREJ GURIT
Ne materialet prej gurit natyror bejne pjese materialet dhe elementet qe përfitohen me anen e përpunimit mekanik (copëtimit, prerjes) te shkembinjeve natyror
Te gjitha keto materiale ruajne te pandryshueshme strukturen dhe vetite e shkëmbit baze.
Minerali i gurit ndërtimor ne aspektin e struktures bene pjese ne mineralet me strukture kristalore, qe kane forma te ndryshme te rregullta (kubike, heksagonale, tetragonale, rombike, etj.)
Ne pergjithesi guri ndërtimor fitohet nga masivet shkembore qe mund te jene nga me te ndryshmet, mirëpo ne dallojme kryesisht:
Shkembinjte magmatik; Shkembinjte sedimentare
Shkembinjte metamorfik
Llojet e shkembinjeve natyrore
Shkembinjte magmatik
jane fituar si rezultat i ftohjes dhe ngurtësimit te magmes nga thellësia e tokes.
Varesisht se ku ka ndodhur procesi i ftohjes, ne sipërfaqe apo ne thellesi, edhe vetite e ketyre kane qene te ndryshme.Ne funksion te kësaj shkembinjte magmatik ndahen
Ndarja e shkembinjeve magmatike
ne shkembinje te thellsise
Nga perfaqesuesit kryesor te ketyre masiveve jane: graniti,
sieniti,gabro, dioriti ) ne shkëmbinj te sipërfaqes ketu bejne pjese: andenziti, bazalti, diabazi etj.
Shkembinjte magmatik karakterizohen me mineralet përberse
kryesore dhe ate: kuarci, feldshpate, silikatet ferromagneziale,
mikatet etj. Disa prej karakteristikave te ketyre mineraleve do ti
paraqesim ne tabelen ne vijim:
Karakteristikat e mineraleve perberse
Shkembinjte Sedimentar
jane fituar si rezultat i proceseve kimike, fiziko-kimike dhe biologjike qe kane ndodhur ne sipërfaqen e tokes
Shkembinjte sedimentare sipas menyres se depozitimit ndahen ne tri grupe:
– depozitime mekanike– depozitime kimike– depozitime organike
Ne depozitimet mekanike te shkrifta bejne pjese: argjilet,
agregati, qe jane formuar si rezultat i shkatërrimeve mekanike
te shkembinjeve
Depozitimet kimike dhe organike
Ne depozitimet kimike bejne pjese allcia, dolomit, magneziti, qe jane formuar ne basene te ndryshme gelqeroresh apo basena te mbyllur.
Ne depozitime organike bejne pjese: gelqeroret etj. Qe jane formuar me dekompozimin e organizmave shtazore e bimore, duke u bere me vone sedimentimi i tyre
Mineralet shkembformuese te shkëmbinjve sedimentare jane: shkembinjte silikat (opali, kalcedoni, kuarci) shkembinjte karbonat (kalciti, dolomiti, magneziti) shkembinjte e mineraleve argjilore (kaolinit, montmoriloniti) shkembinjte sulfatik (allcia, anhidritet tjera)
Shkembinjte Metamorfik
jane formuar si rezultat i shendrrimeve te shkembinjeve magamtik dhe sedimentare nen veprimin e temperaturave, shtypjeve te larta, dhe fluideve kimikisht aktive
Jane shkembinje me pamje kristalore, dhe si perfaqesues qe kane zene vend ne ndërtimtari jane: gnajst, mermeret, kuarcitet, shistet argjilore.
Ne pergjithesi shkembinjte metamorfik ndahen ne dy kategori:
shkembinjte qe formohen ne procese metamorfike te natyres termike apo kimike
Mineralet shkembformuese te ketyre shkembinjeve metamorfik jane:
grupi i mineraleve silikate: feldshpatet, kuarci, mikat,olivinet etj
grupi i mineraleve karakteristike: kalciti, dolomiti
Perfitimi, përpunimi i materialeve prej gurit natyror
Materialet dhe elementet prej guri natyror prodhohen nga
formacionet shkembore me anen e përpunimit mekanik (copetim,
sharrim, carje etj), ku edhe pas ketyre veprimeve ruhen plotësisht
struktura dhe vetite e shkëmbit baze Guret e copetuar- paraqesin materialin e formuar me minim
apo ndonje procesi te ngjashen teknologjik nga masivet shkembore
Perdoren per përfitimin e agregatit qe do te perdoret per beton apo asfalt.
Perfitimi i agregatit nga guri i copetuar
Guret e përpunuar
Fitohen duke i përpunuar elementet e gurit deri ne nje shkalle te
caktuar, ku ne varesi te shkales se përpunimit mund te jene:
gjysme te gdhendur, te gdhendur, dhe posaqerisht te gdhendur.
Guret posaqerisht te gdhendur
Vetite e gurit ndërtimor
Si cdo material tjeter edhe gurin e pershkruajne keto veti:
- perberja mineralogjiko petrografike
- Vetite kimike
- Vetite fizike
- Vetite mekanike
- Vetite fiziko-mekanike
Sa i perket perberjes Mineralogjiko-petrografike eshte prezantuar me
pare dhe ka te beje me mineralet perverse te gurit, e ne funksion te
tyre te behet vlerësimi i metejm i përdorimit te gurit per destinacionin e
kërkuar. Ne pergjithesi sa i perket kësaj vetie karakterizohet: ngjyra,
struktura dhe tekstura e mineralit.
Ngjyra -varet nga materialet dominonte qe e ndërtojnë atë, por edhe nga lendet tjera lidhëse
Struktura -karakterizohet nga lloji i shkëmbit dhe gjithsesi me pjesëmarrjen sasiore te mineraleve ne gurin si material
Tekstura -paraqet kahjen e shpërndarjes se mineraleve ne gur, gjegjësisht shpërndarjen e larave ne masen e gurit, qe ka rendesi per dukjen e gurit pas fazes se përpunimit.
Vetite kimike
jane te lidhura ngushte me perberjen mineralogjiko-petrografike te gurit
jane te lidhura ngushte me perberjen mineralogjiko-petrografike
te gurit
ku fitohet bikarbonati i kalciumit qe me kohen tretet dhe vie deri tek degradimi i tij.
23223 )(HCOCaOHCOCaCO
Vetite fizike
Paraqesin parametrat dhe karakteristikat e gurit te ekzaminuar.
Duke ditur, apo njohur keto karakteristika, mundesojme nje
përdorim me te drejte te gurit per destinimin e caktuar. Masa vellimore Masa specifike Dendesia (shkalla e kompaktesise) Poroziteti Thithshmëria e ujit Qendrushmeria ndaj ngricave
Vetite mekanike
Pershkruajne sjelljen e gurit nen veprimin e ngarkesave, qe
direktvaren nga perberja mineralogjiko-petrografike e masivit
shkëmbor Soliditeti ne shtypje
Ekzaminimi behet ne mostrat standarde- zakonisht 5 mostra, kubike me dimensione (7.07x7.07x7.07 cm, 5.0x5.0x5.0 cm) te cilat pergaditen me prerje apo edhe ne mostrat cilindrike te nxjerrura nga shkembi ne thellesi te ndryshme si ne fig.
Pergaditja e mostrave per ekzaminim
Vleresimi i soliditetit ne shtypje nderlidhet per tri gjendje
ne gjendje te thate ne gjendje te ngopur me uje pas cikleve te ngrirje –shkrirjes
SHR'SHR
''SHR
N/mm2
N/mm2
N/mm2
Shembull
Te vleresohet soliditeti ne shtypje per gurin e nxjerrur nga nje
Masiv shkembor ne nje burimore, me c’rast jane pergaditur 5
(pese) mostra cilindrike, e te cilat jane thyer, me c’rast jane regjistruar
keto vlera:Mostra d(mm) h(mm) A(mm2) Fsh(kN) Rsh (N/mm2)
1 61.15 100.1
2 60.07 100.0
3 61.10 99.90
4 62.00 100.0
5 60.00 99.95
Zgjidhje
Meqenese kemi mostrat cilindrike, atehere per percaktimin e
siperfaqes shfrytezohet shprehja )(4
22
mmd
A
Mostra d(mm) h(mm) A(mm2) Fsh(kN) Rsh (N/mm2)
1 61.15 100.10 2936.85 367.10 124.99
2 60.07 100.05 2834.03 395.55 139.57
3 61.10 99.90 2932.05 415.26 141.62
4 62.00 100.00 3019.07 354.20 117.32
5 60.00 99.95 2827.43 365.15 129.14
Meqenese kemi 5 (pese) mostra , atehere si rezultat do te mirret
vlera mesatare:
5
1
25
1
' /52.1305/)14.12932.11762.14157.13999.124(ii
SHMESSH mmNRR
Shembull:
Per vleresimin e kualitetit te gurit nga nje burimore e gurit jane pergaditur 15 mostra kubike me dimensione mesatare, te prezentuara ne tabele, e te cilat jane nenshtruar ekzaminimit te soliditetit ne shtypje, dhe ate:
ne gjendje te thate ne gjendje te ngopur me uje pas cikluseve te ngrirje shkrirjesku edhe jane regjistruar keto forca thyerse:
Gjendja a(mm) b(mm) c(mm)
A(mm2) Fsh(kN) Rsh(N/mm2)
- e thate 70.10 70.15 70.40 678.62
- e ngopur 70.20 70.05 70.00 634.35
-pas ngr.-shkr.
70.00 70.10 70.20 593.75
Zgjidhje
Ne kete shembull vlerat jane te dhena si vlera mesatare, nga pese
rezultate ne te tri gjendjet. Meqenese jane dhene te tri
Ddimensionet(a, b, c) atehere siperfaqet e shfrytezuara jane
ato (a,b).
Gjendja a(mm) b(mm) c(mm)
A(mm2)
Fsh(kN) Rsh(N/
mm2)
- e thate 70.10 70.15 70.40
4917.5 678.62 138.00
- e ngopur 70.20 70.05 70.00
4917.5 634.35 128.99
-pas ngr.-shkr.
70.00 70.10 70.20
4907.0 593.75 121.00
Koeficienti I zbutjes <1, dhe eshte ne
intervalin e caktuar >(0.80-0.90), nga ky aspect guri I ekzaminmuar
ploteson kushtin e parashtruar.
93.000.138
99.128'
SH
SHz R
Rk
Koeficienti I qendrushmerise ndaj ngrirje-shkrirjes
87.000.138
00.121''
SH
SHn R
Rk <1, dhe eshte ne kufinjte e parashikur
(0.75-0.90), nga ky aspect guri I ekzaminuar ploteson kushtin e parashtruar.
Rezistenca e gurit ndaj brehjes
Paraqet njeren nga vetite me te rendesishme te gurit si material ndertimor , e vecanarisht ne rastet kur guri ne konstruksion i nenshtrohet veprimit te gerryerjes (abrasionit), nga i cili proces edhe vie deri te shkakterrimi. Sidomos kjo vie ne shprehje te : rruget, trotuaret, dyshemete, shkallet etj.
Ne pergjithesi si veti eshte edhe e ndryshme per llojet e ndryshme te gurit si material. Percaktimi i parametrave te gerryerjes (abrasionit) sot behet me pajisje te ndryshme sic jane : Aparati i Bohmes, apo edhe pajisjet tjera te ngjashme qe sot perdoren.
Aparatura per vleresimin e abrasionit
Ky ekzaminim sot bazohet ne Standardin Europian EN 1342,gjegjesisht ne perpunim e siper prEN 14157, dhe ne kete rast konsiston ne gerryerjen e mostres se gurit apo edhe tebetonit me rrotullim, kur ne mes mostres dhe pllakes rrotulluese eshte nje material i forte: p.sh. korundi, i cili gjate procesit me nje numer te caktuar te rrotullimeve bene gerryerjen e mostres. Mostra e cila ekzaminohet ka trashesi ~ 70 mm
Vlerat numerike te parametrave te abrazionit
Koeficienti i Abrasionit cm3/50 cm2
1mmK o
a
aK -Koeficienti i Abrasionit
om -masa e mostres para ekzaminimit
1m -masa e mostres pas ekzaminimit
-masa vellimore e mostres
Vm
K a
Perqindja e abrazionit (%)1001
o
oa m
mmp
Meqenese rendesia e ketij parametri eshte e madhe atehere kjo edhe eshte e kufizuar ne varesi te komunikacionit , dhe ate:
-Komunikacion i rende-Komunikacion i mesem-Komunikacion i lehte
)50/(8 23 cmcmKa
)50/(12 23 cmcmKa )50/(15 23 cmcmKa
Perdorimi i gurit
Shembuj te perdorimit te gurit
Vendosja e kubezave te gurit
Perdodrimi i gurit ne posicione te ndryshme
Disa karakteristika per gurin gelqeror me Standardet
Shembull
Pllaka e gurit me dimensione 150x150x40 mm, gjate eksploatimit do t’i nenshtrohet komunikacionit te mesem. Paraprakisht eshte bere ekzaminimi i mostrave, me c’rast eshte percaktuar masa vellimore e materialit
3/2650 mkgNese pas ekzaminimit masa e mostres eshte atehere te caktohen parametrat e brehjes, dhe me kete te behet vleresimi i ketij guri qe do te perdoret.
grm 75.23001
Zgjidhje: Meqenese kemi te vleresojme kete guri, atehere do te percaktojme :
Vmmm
K oa
1
(%)1001
o
oa m
mmp
Vetite e posacme te gurit
Percueshmeria e nxehtesise Deformimet nga temperatura Qendrueshmeria ndaj zjarrit Rezistenca kimike Rezistenca ndaj ndikimeve te ambienit Atehezioni i gurit per llac
Mbrojtja e gurit ne konstruksion
Jetegjatesia e gurit si material e me kete edhe e konstruksionit eshte ngushte e lidhur me qendrushmerine e gurit. E me qellim te rritjes se jetegjatesise, ne ndermarrim masa te caktuar per mbrojtjen e gurit , eato mund te jene:
Masat konstruktive Masat mbrojtese Si masa konstruktive mund te konsiderohen pjerrtesite, pikoret e
ndryshme, me qellim qe uji dhe substancat tjera mos te mbesin ne trupin e gurit por te levizin.
Ndersa si masa mbrojtese mund te konsiderohen lyerjet me materiale te ndryshme qe materialet e gurit i bejne te ngopura (nuk thithin uji), e ne ane tjeter edhe ruajne pamjen nese e njejta kerkohet, .sh. silikonet etj,
AGREGATET (INERTET )
Agregati eshte material i palidhur (koherent) me perberje te
kokerrzave me madhesi te caktuar. Madhesia e tyre sillet nga te
dhjetat e milmetrit deri ne disa centimetra Agregati me prejardhje natyrore Agregati me prejardhje artificiale
Agregati natyror- fitohet nga materialet (masivet shkembore), me
ane te procesit teknologjik te thyerjes , qe emertohet si agregat i
thyer dhe agregati i lumit.
Agregati i thyer
Me prejardhje nga shkembinjte magmatik (eruptiv), sedimentar
dhe metamorfik
Dallimi ne perpunim-thyerje mund te qendroje ne mullirin per
thyerje, kur edhe menyra e thyerjes mund te jete : me cekana, me
nofulla apo edhe ndonje menyre e kombinuar.
Agregati ne funksion te madhesive te sitave ndahet ne fraksione.
Fraksioni paraqet kokerrzat me madhesi te caktuar, p.sh. FR I
(0/4) mm; Fr II (4/8) mm; Fr III (8/16) mm; Fr IV (16/32) mm,
Skema e perfitimit te agregatit
Fazat e procesit teknologjik
Procesi I minimit Procesi I transportit
Procesi I seperimit dhe pastrimit
Procesi I pastrimit
Agrehati I gatshem per perdorim
Ndarja e agregatit
Agregati ne aspektin e madhesise se kokerrzes ndahet ne dy grupe te medha:
Agregati kokerrmadh (dmax > 4mm) Agregati kokerrimet (dmax)<4 mm
Agregati kokerrimet Agregati kokerrmadh