Materiałoznawstwo

Znajomość cech fizycznych i mechanicznych wybranych materiałów budowlanych i instalacyjnych umożliwia właściwe projektowanie konstrukcji oraz ocenę stanu istniejących obiektów. Przedmiot wprowadza informacje przydatne

w dydaktyce dalszego toku studiów, jak również w praktyce zawodowej absolwenta.

Wykłady (15 godz.)

1. Cechy techniczne materiałów budowlanych. Cechy fizyczne: gęstość właściwa, objętościowa, nasypowa, porowatość i szczelność, wilgotność, nasiąkliwość, podciąganie kapilarne, sorpcja, mrozoodporność, rozszerzalność cieplna, przewodność cieplna - definicje, przykłady, metody badań 2 godz.

2. Właściwości mechaniczno - sprężyste ciał rzeczywistych. Główne przypadki wytrzymałościowe: rozciąganie i ściskanie osiowe, ścinanie, zginanie, skręcanie, przypadki złożone, macierz naprężeń i odkształceń, współczynniki sprężystości podłużnej i poprzecznej. Wytrzymałość doraźna i długotrwała, wpływ wilgotności i temperatury na cechy mechaniczne materiałów, wytrzymałość zmęczeniowa. Przykłady. 2 godz.

3. Ceramika - charakterystyka ogólna i klasyfikacja. Zarys technologii produkcji. Pojęcia: element, bloczek, pustak 2 godz.

4. Anizotropowa struktura surowców botanicznych. Drewno - budowa makroskopowa i mikroskopowa, charakterystyka cech technicznych, wady naturalne drewna. Tarcica konstrukcyjna i drewno klejone. Materiały drewnopochodne. Zarys biokorozji. Odporność na działanie ognia. Wilgoć jako czynnik destrukcji. 2 godz.

5. Stal, właściwości techniczne i systematyka, żeliwo, metale nieżelazne. Technologia wyrobów metalowych stosowanych w budownictwie. Rodzaje złączy. Zasady projektowania połączeń na nity, śruby oraz połączeń spawanych i klejowych. Zarys korozji metali i zabezpieczeń antykorozyjnych. 2 godz.

6. Tworzywa sztuczne - podział chemiczno-technologiczny. Elastomery i plastomery. Polichlorek winylu, polistyren, polipropylen, żywice fenolowe, epoksydowe i poliestrowe termo i chemoutwardzalne. Włókno szklane, węglowe; technologia, właściwości techniczne i zastosowanie w kompozytach konstrukcyjnych. Materiały izolacji termicznej i przeciwwilgociowej. Elementy przewodów instalacji sanitarnych - przegląd. 2 godz.

7. Stosowanie materiałów budowlanych w aspekcie ekonomii i ekologii. Techniczne i funkcjonalne starzenie się rozwiązań materiałowo - konstrukcyjnych. Wartości cech technicznych materiałów jako zmienne probabilistyczne wyników badań, wartość charakterystyczna i obliczeniowa. Ocena stanu technicznego materiałów i konstrukcji metodami radiologicznymi, ultradźwiękowymi i magnetycznymi, tensometria mechaniczna i elektrooporowa, elastooptyka 2 godz.

8. Kolokwium zaliczeniowe 1 godz.

Ćwiczenia (15 godz.)

1. Przepisy bhp w laboratorium materiałoznawstwa. Wprowadzenie do metodyki badań materiałowych. Omówienie harmonogramu i zakresu ćwiczeń laboratoryjnych. Badanie nasiąkliwości masowej i objętościowej wybranych materiałów budowlanych, cz.1. - pomiary masy i wymiarów próbek w stanie suchym, założenie stanowisk doświadczalnych. 2 godz.

2. Badanie nasiąkliwości materiałów, cz.2. - ważenie próbek w stanie pełnego nasycenia, obliczenie nasiąkliwości masowej i objętościowej. Badanie wilgotności warstw powierzchniowych elementów wilgotnościomierzem elektronicznym 2 godz.

3. Oznaczanie gęstości właściwej i gęstości objętościowej ceramiki budowlanej i szkła, obliczenie szczelności i porowatości materiałów 2 godz.

4. Badanie wytrzymałości na ściskanie wybranych materiałów konstrukcyjnych w stanie powietrzno-suchym i wilgotnym (prasa hydrauliczna), obliczenie współczynnika rozmiękania 2 godz.

5. Badanie wytrzymałości na rozciąganie i oznaczanie modułu Younga (maszyna wytrzymałościowa Hounsfield Tensometer) próbek metali oraz wybranych tworzyw sztucznych, opracowanie graficzne wyników badań 3 godz.

6. Wyroby metalowe, ceramiczne i z tworzyw sztucznych stosowane w instalacjach sanitarnych i sieciach infrastruktury podziemnej, technologia wykonania złączy - wycieczka dydaktyczna do zakładu produkcyjnego 2 godz.

7. Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych 2 godz.

1. Budownictwo ogólne. T.1. Materiały i wyroby budowlane. pr. zb. pod red. Stefańczyka B. 2005. Arkady. W-wa.

2. Konsztowicz K. 1993. Kompozyty wzmacniane włóknami. Wyd. AGH.

3. Szymański E. 2003. Materiały Budowlane. WSIP. W-wa

4. Śliwiński J. i inni. 2001. Materiały budowlane. Ćwiczenia laboratoryjne. Wyd. PK. Kraków