Ehitusmaterjalid (1)

Ehitusmaterjalide füüsikalised omadused:

EM termilised omadused:

EM mehaanilised omadused:

Puit

• Puitu kasutatakse ehitusmaterjalina eelkõige sel põhjusel, et ta on kättesaadav ja teda on hõlbus töödelda. Puit on tugev ja kaalult kerge. Puit on samuti soojapidav, sitke ja hea välimusega. Kuivas kliimas on puit ka äärmiselt püsiv materjal.
  
• Samal ajal aga on puit kergesti süttiv, hügroskoopne ja oma omadustelt heterogeenne (ebaühtlane) materjal. Negatiivseks küljeks tuleb lugeda ka asjaolu, et koos niiskusesisalduse muutumisega muutuvad tema tugevus, mõõtmed ja soojapidavus . Puidu tugevus ja soojajuhtivus on tema erinevates suundades tunduvalt erinevad. Puidu kui materjali omadusi mõjutavad kasvuvead. Puitu kahjustavad mitmesugused röövikud ja mädanikud. Kõige levinumad puuliigid Eestis on mänd, kuusk ja kask .
  

• väike tihedus (puithoone on kerge, ehitada saab ilma võimsa kraanata),
  
• küllalt suur tugevus (saab teha küllalt suuri kandekonstruktsioone),
  
• väike soojajuhtivus (palkmaja saab teha ilma lisasoojustuseta),
  
• väga hõlbus töötlemine (üks kergemini töödeldavaid materjale üldse),
  
• sobivus väga paljudesse kohtadesse .
  

• ebaühtlane struktuur (piki- ja ristikiudu erinev, oksakohad jne ),
  
• hügroskoopsus (niiskuse sisaldus kõigub),
  
• kõdunevus (puithoone iga pole eriti pikk),
  
• süttivus (üks olulisemaid puudusi),
  
• kahjustatav putukate ja röövikute poolt,
  
• suured töötlemiskaod.
  

Tähtsamad puu liigid

Puidu omadused

• toores puit (niiskust üle 30 % kaalust ),
  
• poolkuiv puit (niiskust 23…30 %),
  
• õhukuiv puit (niiskust 15…20 %),
  
• ruumikuiv puit (niiskust 8…12 %).
  

• survetugevus pikikiudu 30…55 N/mm2 ( 300…550 kg/cm2 ),
  
• survetugevus ristikiudu 5…10 N/mm2,
  
• paindetugevus 70…100 N/mm2,
  
• tõmbetugevus 110...130 N/mm2,
  
• nihketugevus 5…10 N/mm2.
  

Puidu vead

• terve oks on kasvanud muu puiduga tihedalt kokku ja kahjustab puitu vähem;
  
• surnud oks võib olla puidus kinni või lahti;
  
• sarvoks on muust puidu osast märksa tihedam, tumedam ja kõvem;
  
• väljalangev oks on puus koos koorega ja õhematest laudadest kukub kuivamisel välja;
  
• tubakoks on pehme ja kõdunenud ning pudeneb puidust tükkhaaval välja.
  

• metsaseened esinevad peamiselt kasvavatel puudel,
  
• laoseened kahjustavad puitu tema kuivamise perioodil kui puit ei ole veel täielikult kaotanud oma
  

• majaseened on kõige ohtlikumad , kuna nad lõhuvad rakuseinu ja puit võib muutuda täiesti
  

Puidu kaitse

• veeslahustuvad antiseptikud,
  
• õliantiseptikud,
  
• antiseptilised pastad,
  
• antiseptilised värvid.
  

• naatriumfluoriid (NaF),
  
• naatriumsilikofluoriid (Na2SiF6),
  
• naatriumdinitrofenolaat C6H3(NO2)2ONa.
  

Puidu tulekaitse

• konstruktiivsed võtted seisnevad selles, et puitkonstruktsioonid eraldatakse kuumuse allikatest
  

• puitkonstruktsioonide krohvimine või vooderdamine mittesüttivate materjalidega;
  
• puidu immutamine antipüreenidega ( tuld tõkestavate ainetega), mis muudab puidu raskeltsüttivaks.
  
• puidu värvimine tulekaitsevärvidega, mis koosnevad vesiklaasist ( sideaine ), mingist
  

• puidu võõpamine tulekaitsevõõbaga, mis koosneb tavaliselt savist , lubjast, vesiklaasist,
  

Puidu kuivatamine

• ei vaja mingeid tehnilisi seadmeid,
  
• kõige odavam kuivatusviis.
  

• pikk kuivatamise aeg (keskmise paksusega laudadel 20…40p),
  
• kuivamine sõltub aastaajast ,
  
• niiskusesisaldust ei saa viia alla 15%,
  
• suured puiduvarud seisavad (majanduslikult kahjulik).
  

• kuivatamine on tunduvalt kiirem kui õhkkuivatamine(5…10p),
  
• puitu saab kuivatada vajaliku niiskuseni (tavaliselt 5…10%),
  
• kuum õhk hävitab kõik putukad ja seente eosed.
  

• kuivati on küllalt kallis ehitis,
  
• kütuse kulu on üsna suur.
  

Puidust ehitusmaterjalid

• palgid, ladva läbimõõduga vähemalt 140 mm ja pikkusega 4…7 m;
  
• peenpalgid, läbimõõt 80…140 mm ja pikkus 3…7 m;
  
• ümarlatid, läbimõõduga 30…80 mm ja pikkusega 3…7 m;
  
• laastupakud, läbimõõt vähemalt 140 mm ja pikkus 0,5…0,7 m;
  
• vineeripakud, läbimõõt vähemalt 200 mm, pikkus 1…2 m.
  

• poolpalgid (ümarpalk lõhki saetud),
  
• servatud palgid (kahest küljest saetud);
  
• servamata lauad, paksus 13…100 mm;
  
• servatud lauad (neljast küljest saetud), paksus 13…100 mm, laiuse ja paksuse suhe on üle 2;
  
• prussid, neljast küljest saetud, laiuse ja paksuse suhe on alla 2, paksus üle 100 mm;
  
• latid, erinevad prussist sellega, et paksus on alla 100 mm;
  
• liiprid igasugustele rööbasteedele.
  

• hööveldatud lauad;
  
• põrandalauad, paksus 22…37 mm (kuuluvad sulundlaudade hulka);
  
• voodrilauad, paksus 12…22 mm (kuuluvad kas täis- või poolsulund-laudade hulka);
  
• piirlauad ja liistud ;
  
• sindlid kujutavad endast pakkudest välja saetud katusekattematerjale, pikkus 0,5…0,7 m;
  
• katuselaastud on pakkudest välja lõigatud katusematerjalid, pikkus ca 0,5 m;
  
• kattevineer ( spoon ) on puidust välja lõigatud või saetud 0,5…1,5 mm paksune leht;
  
• ristvineer saadakse mitme spooni risti üksteise peale liimimisel, kõige levinum on 3 kihiline
  

• parketiliistud tehakse kõige sagedamini tammest või saarest , pikkus 150…400 mm.
  

• Killustikku
  

• Tehisliiv
  

• Looduskivimaterjalide teisi kasutusalasid ehituses ja ehitusmaterjalide tööstuses Looduskivimaterjale kasutatakse ehituses veel terve rea toodete valmistamiseks nagu:
  

• Happekindlad tooted ja -täitematerjalid andesiidist, kvartsist, diabaasist .
  
• Leelisekindlad tooted. Leeliste suhtes püsivad on tihe lubjakivi, marmor, dolomiit,
  
• Tulekindlad tooted. Näiteks: magnesiit jt. seadmete, näiteks klinkriahjude vooderdusmaterjalidena.
  
• Sideainete valmistamiseks, näiteks: savi ja lubjakivi kasutatakse toormaterjalidena
  

Tehiskivimaterjalid

Põletamata tehiskivimaterjalid

Silikaattellis

• Reatellis
  
• Vääriktellis
  
• Lõhestatud tellis
  
• Klombitud tellis
  
• Õõnesplokk
  

Autoklaavitud poorbetoontooted

Kipstooted

• Paberiga kaetud heli-isolatsiooni kipsplaadid
  
• Armeeritud plaat
  
• Suuremõõtmelised vaheseinad
  
• Vaheseinaplaadid
  
• Ventilatsioonikanalite detailid
  
• Viimistlusmaterjalid (kipsplaadid, näit firmadest Gyproc, Knauf jt)
  
• Konstruktsioonimaterjalid – seinapaneelid, suuremõõtmelised detailid jms
  
• Perforeeritud akustilised plaadid
  
• Lubi-kips kuivsegud
  

Betoonkivide all mõistetakse üldiselt

• teede, tänavate, väljakute ja õuede katteks kasutatavaid betoonist väikesemõõdulisi kive või ka plaate , nn UNI- kivid
  
• mitmesuguseid betoonist katusekive
  
• seinamaterjali, nn Columbia -kivi: fassaadi-, silluse -, sarruseplokid, mitmesugused murtud kivid jne. Columbia kivi survetugevus on 18-24MPa, tulepüsivus kuni 2h olenevalt ploki mõõtudest.
  
• Marmoroc-plaadid valmistatakse purustatud marmorist, tsemendist ja värvipigmendist. Pind on kergelt krobeline või sile ja kaetud vett hülgava kihiga . Plaadid on poolsulund-voodrilauale sarnase ristlõikega. Marmoroc-plaate kasutatakse hoonete välisvooderduseks
  

Põletatud, e Keraamilised tehiskivimaterjalid

Savitellis

• Täistellis Tugevuse järgi jagatakse tellised tugevusklassidesse: 30; 25; 20; 17,5; 15; 12,5 ja 10(N/mm2). Et tellis imeks endale mördi külge, peab tema veeimavus olema 8%. Külmakindlus peab olema 15 tsüklit, tihedus 1800-1900 kg/m3, ühe tellise mass on 3,5…3,8 kg.
  
• Auktellis (õõnestellis, kärgtellis) on paljude läbiulatuvate õõnsustega.
  
• Viimistlustellis on kujult ja mõõtmetelt täpsem ning ilmastikukindlam. Külmakindlus 25 tsüklit, veeimavus 6…12%
  
• Vooderdustellis Nurktellised
  
• Korstnatellis võib olla täis- või auktellis. tugevusklass 20, külmakindlus 25 tsükli, temperatuuritaluvus 700C.
  
• Šamott-tellis valmistatakse suure tulekindlusega savist, millele on liiva asemel juurde lisatud põletatud ja seejärel jahvatatud savi. Tellised on tavalistest veidi laiemad, kuna šamottmüüritis laotakse väga õhukese vuugiga (4mm). Tugevusklass 10 ja kuumakindlus 1550C. Värvilt on nad heledad (kollakad).
  
• Klinkertellis valmistatakse raskeltsulavast savist Nad on suure tugevusega ( tugevusklassid 40, 60 ja 100) ja vastupidavad hapetele. Värv on neil lillakas-pruun.
  
• Antiiktellis tehakse ebatäpsete pindade ja mõõtudega ning võimalikult vana välimusega. Sageli vormitakse neid käsitsi.
  
• Erikujulised tellised on mõeldud peamiselt restaureerimistöödesk ja neid tehakse eritellimuse järgi.
  
• Porotherm kärgtellised on oma välismõõtudelt võrreldavad
  

Katusekivi,

• kivid peavad 150mm kõrgust veesammast kinni pidama vähemalt 30min ,
  
• otstest toetatud kivi peab taluma vähemalt 70kg koondatud koormust,
  
• kivide külmakindlus 25 tsüklit,
  
• 1m2 kivikatuse kaal märjalt ei tohi olla üle 50 kg,
  
• kivide veeimavus mitte üle 10%,
  
• kivid peavad olema pragudeta, deformatsioonideta, ühtlase struktuuriga ja lubjakivi tükkideta. Peale keraamiliste katusekivide toodetakse ka tsementbetoonkive. Need valmistatakse tsemendi, liiva ja vee segust ja kivistatakse aurutamise teel, kivide pealispind kaetakse värvikihiga.
  

Keraamilised plaadid

• Põrandaplaadid:külmakindlus 35 tsüklit, veeimavus 3…6%, paindetugevus 25 N/mm2. Keraamilised põrandad on veekindlad, kulumiskindlad, kergelt pestavad ega vaja mingit lisaviimistlust. Puudusteks on nende suur soojajuhtivus (põrand on külm) ja jäikus (ei summuta müra).
  
• Siseseinaplaadid tehakse enamasti valgest savist (fajanssplaat), harvem ka tavalisest savist. Esikülg kaetakse glasuuriga. Glasuuriga võib anda plaatidele igasuguse värvuse, sh ka kirjud plaadid. Keraamiliste plaatidega kaetud sein on veekindel, kergelt pestav ega vaja mingit viimistlust .
  
• Fassaadiplaadid paigaldatakse kas müüri ladumisega ühel ajal (suured plaadid) või kleebitakse valmis seinale (väiksed plaadid). Müüriga kokkulaotavate plaatide servapikkus on 200…500mm ja paksus 2…30mm. Neil plaatidel on tagumisel küljel väljaulatuv ribi , mis ulatub müüri sisse. Nad on glasuuritud või glasuurimata. Fassaadiplaatide külmakindlus peab olema _25 tsüklit.
  
• Mosaiikplaadid on väga väikesed, serva pikkusega 20…50mm. Nad on glasuuritud või glasuurimata. Plaadid liimitakse esiküljega tugevale paberile või alumise küljega mingile võrgule. Kasutatakse neid põrandate ja välisseina paneelide katteks. Mitmevärvilistest mosaiikplaatidest võib moodustada igasuguseid mustreid.
  

Keramsiit ehk kergkruus

• on valmistatud vaid looduslikest lähteainetest
  
• on põlematu ja külmakindel ( sulamistemperatuur on ca 1150ºC.)
  
• on vaatamata kergusele tugev (tihedus 400…800kg/m3)
  
• on hea soojus - ja heliisolaator ( λ =0,09...0,19W/mK)
  
• ei sisalda kahjulikke ühendeid ega gaase
  
• ei karda niiskust ega kemikaale
  
• ei hallita ega mädane
  
• ei meeldi närilistele ega putukatele .
  

Keraamilised torud

Ahjupotid

Sanitaartehniline keraamika

Metallid

Mustad metallid

Terased

• nikkel suurendab terase tugevust, sitkust ja vastupanu korrosioonile, samuti soodustab terase karastamist;
  
• kroom suurendab tugevust sitkust alandamata, suurendab kulumiskindlust ja vastupanukorrosioonile, halvendab aga karastamist;
  
• mangaan mõjutab terast umbes samuti kui nikkel (suureneb tugevus, vastupanu korrosioonile); vähendab väävli kahjulikku toimet- haprust;
  
• räni suurendab tugevust, säilitades küllaldase sitkuse, suurendab vetruvust ja soodustabkarastamist;
  
• vask suurendab terase korrosioonikindlust;
  
• volfram annab väga kõva terase
  

Terase omadused

• Kõrged tugevusnäitajad(Tõmbetugevus 340-1000 N/mm2;)
  
• Materjali homogeensus ja isotroopsus
  
• Väikesed mahumuutused ja pikenemised temperatuurimuutuste puhul võrreldes plastmasside ja betooniga
  
• Eelpingestamise võimalus
  
• Keevitatavus Ehituses piiravad teraste kasutamist:
  
• Metalli korrosioon ja sellega seotud ekspluatatsioonikulud
  
• Roomavusnähtuse tekkimine pideva, purustavast koormusest väiksema jõu mõjul
  
• Väsimuse (fatigue) tekkimine koormamise seisundis ja seega võimalik purunemine
  
• Madal püsivus kõrgetel temperatuuridel, millest tekib vajadus kaitsta kandvaid konstruktsioone tule eest
  
• Vajadus konstruktsioonide jäigastamiseks
  

• ilmastikuline korrosioon tekib ilmastiku mõjust metallile ,
  
• veealune korrosioon kujutab endast vees oleva metalli elektrokeemilist lagunemist,
  
• maa-alust korrosiooni tekitab pinnase toime metallile,
  
• korrosioon uitvoolude toimel tekib siis kui metall on elektrivoolu mõjuväljas.
  

• pindkorrosioon levib enamvähem ühtlase õhukese kihina üle suure pinna, ei nõrgesta metalli esialgu eriti palju, paistab kohe välja ja saab õigeaegselt vastuabinõusid rakendada;
  
• kohalik korrosioon esineb üksikute laikudena ja tungib sügavamale metalli sisse, väliselt pole nii nähtav ja seetõttu tunduvalt ohtlikum;
  
• kristallidevaheline korrosioon tekib metalli sisemuses kristallide pinnal, raskesti avastatav ja seetõttu väga ohtlik.
  

• legeerimise puhul lisatakse metalli koostisse korrosioonikindlust suurendavaid aineid, terasele võib lisada niklit , kroomi või vaske;
  
• oksüdeerimise puhul tekitatakse metalli pinnale sama metalli oksüüdi kiht;
  
• fosfaatimise puhul tekitatakse metalli pinnale fosforhappesoolade kiht (must kiht);
  
• kuumkatmise puhul kaetakse metall mõne teise sulametalliga;
  
• galvaniseerimisel sadestatakse metalli pinnale galvaaniliselt mõne teise korrosioonikindlama metalli kiht;
  
• plakeerimise puhul valtsitakse kuumale metallile õhuke kaitsemetalli leht, duralumiiniumit
  
• plakeeritakse sageli puhta alumiiniumilehega;
  
• lakkimine ja värvimine on kõige lihtsam, odavam ja ehitusel kõige enam kasutatav;
  
• konserveerimise puhul kaetakse metalli pind mingi õli või rasvataolise kihiga.
  

Malmid

• Valges malmis sisalduv süsinik on seotud raudkarbiidis Fe3C ( tsementiit ). Malm on habras , st on vähe löögikindel, väikese tõmbetugevusega aga
  

• Hallmalmis esineb süsinik vaba grafiidi lehekestena, see muudab malmi pehmemaks ja kergemini töödeldavaks. Omadustelt on hallmalm jäik ja suure survetugevusega. Hallmalmis lehekestena esinev süsinik © vähendab oluliselt malmi plastsust .
  
• Plastse malmi saamiseks kasutatakse sulamilisandeid, muutmaks sisalduva süsiniku vormi kerajaks, mille tulemusena saadakse tunduvalt suurema plastsusega malm.
  
• Tempermalm saadaks valgest malmist , mida kuumutatakse (lõõmutatakse) 850oC juures. Sellise protseduuri tulemusena muutub sisalduva grafiidi vorm ja seega suurenevad mõnevõrra malmi plastsed omadused ja löögikindlus.
  

Värvilised ja kerged metallid

Alumiinium ja alumiiniumsulamid

Vask ja tema sulamid

• valamisega valmistatakse peaaegu kõik malmtooted, samuti kasutatakse valamist paljude teiste metallide puhul (teras, pronks, alumiinium jt);
  
• kuumalt valtsimisega töödeldakse plastsemaid metalle (teras, alumiinium, vask), suurem osa ehitusterastest valmistatakse valtsimise teel;
  
• tõmbamist kasutatakse samuti plastsemate metallide puhul, tõmbamisega läbi tõmbesilma toodetakse traati ja teisi peenemaid materjale;
  
• sepistamine leiab kasutamist keerukama kujuga toodete valmistamisel;
  
• lõiketöötlusega toimub toorikule lõpliku kuju andmine
  

• ümarteras (d > 5 mm);
  
• ruut-teras;
  
• latt-teras;
  
• leht-teras (paksus 4 mm);
  
• plekk (paksus
• torud võivad olla õmbluseta ( peenemad ), valtsõmblusega või keevisõmblusega (jämedad),mustad või tsingitud;
  
• võrdkülgne nurkteras ;
  
• erikülgne nurkteras;
  
• karpteras;
  
• topelt T-teras (I-teras);
  
• rööpad;
  
• mitmesugused eriprofiilid.
  

• traat (Ø
• peenemad ümarterased;
  
• peenemad torud (teras, vask, alumiinium).
  

• kanalisatsioonitorud (malmist);
  
• torude liitmikud ;
  
• mitmesugused ahjutarbed;
  
• keskkütte- radiaatorid ;
  
• kraanid ja ventiilid (peamiselt pronksist).
  

• naelad tehakse madala süsinikusisaldusega traadist, naelad võivad olla ümmargused või kandilised, eritüübilistest naeltest tähtsamad on laiapealised papinaelad, peened sindlinaelad,vintnaelad, püstolinaelad jne;
  
• puidukruvid on kumer -, lame- või kantpeaga, kruvid võivad olla kattekihita, kroomitud,tsingitud või fosfaaditud;
  
• eriotstarbelised kruvid: kipsplaadi kruvid (peenemad, suurema peaga ja suurema keerme
  

• poldid ;
  
• needid tehakse pehmest terasest, vasest või alumiiniumist, nad võivad olla kumer- või lamepeaga;
  
• riisad (klambrid) on mõeldud jämedamate puitdetailide ühendamiseks;
  
• peentooted (ukse- ja aknahinged, lukud, riivid , haagid, käepidemed, kremoonid jne).
  

SOOJUSTUS- JA HELIISOLATSIOONIMATERJALID

• Ventilatsiooniga (nii avatud akende , uste kui ka ventilatsioonisüsteemi kaudu)
  
• Piirete kaudu (seinad, laed , katused, põrandad, suletud aknad ja uksed)
  
• Juhuslikult ( pragude , ebatiheduste jms kaudu)
  

• mineraalsed (näiteks. klaas- ja kivivill)
  
• orgaanilised (tselluvill)
  

Mineraalsed soojustusmaterjalid

Klaasvill

Kivivill

Kergkruus

Orgaanilise päritoluga soojustusmaterjalid

Tselluvill