avatud või suletud. Suletud poorid kujutavad endast materjalis olevaid kinnisi mulle; avatud poorid aga korrapäratuid üksteisega ühendatud tühemeid. Poorid on täidetud õhuga, veega või veeauruga. Materjali poorsust saab leida erimassi ja tiheduse kaudu. p 0 100(%) Teraliste ja pulbriliste materjalide puhul kasutatakse veel tühiklikkuse mõistet, mis näitab teradevaheliste tühemete mahtu %-des kogu materjali mahust. Poorsusest sõltuvad paljud teised materjali omadused (tugevus, veeimavus, soojajuhtivus, külmakindlus jne ). Veeimavus on materjali võime imeda endasse vett, kui ta on vahetus kokkupuutes veega. Materjali veeimavust võib väljendada kaalu või mahu järgi. Kaaluline veeimavus näitab mitu % kuiv materjal muutub raskemaks, kui ta end vett täis imeb; mahuline veeimavus aga, mitu % moodustab sisseimetud vesi materjali kogumahust.
garanteerimiseks ning tugevuse ( kandevõime) suurendamiseks. Müürimaterjalide olulisemateks iseloomustajateks on nende tugevus, külmakindlus, mahumass, soojajuhtivus, veeimavus ja tulekindlus. Füüsikalised omadused Poorsus näitab kui suure % materjali kogumahust moodustavad poorid, mis võivad olla avatud või suletud. Materjali poorid on täidetud õhuga, veega või veeauruga. Teraliste materjalide puhul kasutatakse veel tühilikkuse mõistet, mis näitab teradevaheliste tühemete mahtu %-es kogu materjali mahust. Poorsusest sõltuvad paljud teised materjali omadused ( tugevus, veeimavus, soojajuhtivus jne). Erimass on materjali mahuühiku mass tihedas olekus (poore mitte arvestada) Mahumass ( tihedus) on materjali mahuühiku mass looduslikus olekus ( koos pooridega). Hügroskoopsus on materjali omadus imeda endasse niiskust õhust. Hügroskoopsuse vastandmõiste on kuivavus. Hügroskoopsete materjalide niiskuse sisaldus kõigub,
jämeliival 0,12...0,18 keskliival 0,15. ..0,35m peen- ja tolmliival 0,3. . . 1,2m saviliival 1,5m liivsavil 1,5...3 m savil kuni 8 m. Mida suuremad on osakeste vahelised tühimikud, seda väiksem on kapillaartõus. Ja vastupidi. Kapillaarvee tõus liivapinnastes on vaid mõnikümmend sentimeetrit, savipinnastes võib kapillaarvesi tõusta nelja meetrini. 4. PINNASE STRUKTUUR, PUDEDAD JA NIDUSPINNASED. Pinnase struktuuri all mõistetakse pinnaseosakeste vastastikust asetust ja teradevaheliste sidemete iseloomu. Neid sidemeid nimetatakse struktuurilisteks sidemeteks. Pinnaseosakeste vahel tekkivad tömbepinged võetakse vastu ainult nende-vaheliste struktuuriliste sidemetega. Vastupanu, mis takistab osakeste vastastikust nihkumist, nimetatakse nidususeks. Pinnase nidusus sõltub osakeste puutepindade iseloomust ja molekuraalselt seotud vee hulgast. Liivapinnastel on osakeste kokkupuutepinnad väga väikesed, neil pole nidusust. Selliseid pinnaseid nimetatakse pudedateks pinnasteks
Lähteandmed on enamasti ligikaudsed. Pinnase omaduste määramine on keerukas. Proovi võtmisel on raske tagada pinnase loodusliku struktuuri säilimist. Pinnased on olemuselt palju keerukamad kui enamik ehitusmaterjale. Tegemist tasand- või ruumiülesandega, mitte varrassüsteemiga. Mudelkatsete tegemine teoreetiliste seoste kontrollimiseks on keerukas. Pinnased 1. kalju omavahel tugevalt seotud massiiv, enamvähem kõik aluspõhja kivimid 2. jämepurdpinnased kruus ja rähk, teradevaheliste sidemeteta ja plastsuseta pinnased, mille koostises on üle 50% teri läbimõõduga üle 2 mm 3. liiv purdsete valdava terajämedusega 0,06-2 mm 4. möll liiva ja savi vahepealne sete 5. savi pinnas, mille setteosakesed on läbimõõduga alla 0,002mm 6. moreen liustikust väljasulanud sete, mida iseloomustab terajämeduse suur varieeruvus 7. muda pinnaseliik, millel on suur (üle 6%) orgaaniliste ainete sisaldus, jaotatakse
tsementatsioonisidemed; 3. vesi-kolloidsidemed. Niiske liiva puhul tekivad osakeste kokkupuute kohtade ümber kapillaarjõu toimel meniskid (joonis 2.10). Meniski poolt terale mõjuv jõud põhjustab teradevahelise Joonis 2.10 Menisk terade kokkupuutepunkti ümber ja tekkivad kapillaarjõud survejõu suurenemise. Seega suureneb ka terade vaheline hõõrdejõud ja pinnase tugevus tervikuna. Kapillaarjõud on võrdeline tera läbimõõduga. Pinnaühikule langev teradevaheliste kontaktpunktide arv on pöördvõrdeline tera läbimõõdu ruuduga. Seega on pinnase tugevuse tõus põõrdvõrdeline terasuurusega, olles suurem Peeneteristel ja tolmliivadel. Kezdi (1964) järgi on terade läbimõõdu 0.1 mm juures pinnase tugevus ainult kapillaarjõust 2,4 kPa ja 0,01 mm korral 24 kPa. Kapillaarjõud on põhjuseks, miks niiske liiv halvasti tiheneb võrreldes kuivaga ja miks pärast läbikaevamist liiva maht suureneb.
29 uute ehitiste mõju olemasolevatele; ehitise lubatavaid piirvajumeid ja deformatsioone; ehitise, vundamendi ja pinnase koostööd. Mõnedel juhtudel on oluline hinnata võimalikku deformatsiooni suurust kandepiirseisundis. Seda peab tegema habraste ja deformeerudes nõrgenevate materjalide puhul nagu ülearmeeritud raudbetoon, tihedad (ületihenenud) ja tsementeerunud (jäikade teradevaheliste sidemetega)pinnased. 28. Geotehniline projekteerimine arvutuste teel Arvutuse eelduseks on: peab olema valitud antud tingimustele sobiv arvutusmudel; peavad olema teada koormused ja muud mõjurid (sundpaigutused, keskkonna muutused jne); pinnase ja ehitusmaterjalide omadused; geomeetrilised andmed pinnase ja ehituse kohta; paigutiste, deformatsioonide, kallete, prao laiuste ja vibratsioonide piirväärtused. vt ka loeng 3 lk 6 29. Ebaühtlasete deformatsioonide põhjused.
Kapillaarvee tõus liivapinnastes on vaid mõnikümmend sentimeetrit, savipinnastes võib kapillaarvesi tõusta nelja meetrini. Kapillarvesi imendub ka ehitusmaterjalidesse (enamikku nendest) kui need pole kaitstud niiskuse vastu. Näiteks silikaattellistest seina mööda tõuseb kapillaarniiskus ühe korruse kõrguse võrra, põhjustades elukeskkonna niiskumise. Pinnase struktuur. Pinnase struktuuri all mõistetakse pinnaseosakeste vastastikust asetust ja teradevaheliste sidemete iseloomu. Neid sidemeid nimetatakse struktuurilisteks sidemeteks. Pinnaseosakeste vahel tekkivad tömbepinged võetakse vastu ainult nende-vaheliste struktuuriliste sidemetega. Vastupanu, mis takistab osakeste vastastikust nihkumist, nimetatakse nidususeks. Pinnase nidusus sõltub osakeste puutepindade iseloomust ja molekuraalselt seotud vee hulgast. Liivapinnastel on osakeste kokkupuutepinnad väga väikesed, neil pole nidusust
siaalselt lisatud – need on legeerivad elemendid. vedelmetallis. Keemiline ühend FeS moodustab Nii sisaldab süsinikteras tavalisandeina mangaani, rauaga kergsulava eutektikumi, mis terase räni, fosforit, väävlit. Nende mõju võib olla märkimis- kuumtöötluse temperatuuril (1000...1200 °C) sulab, väärne, kuigi süsinikteraste omadused on määratud muutes terase hapraks teradevaheliste sidemete eelkõige nende süsinikusisaldusega. nõrgenemise tõttu. Seda nähtust nimetatakse Omaette lisandite rühma moodustavad selli- punahapruseks e. kuumhapruseks. sed elemendid nagu hapnik, vesinik ja lämmastik, Mangaani olemasolu terases soodustab mis satuvad teraste koostisse vähesel määral teras- väävliga rasksulava ühendi MnS teket, millega on
Pinnased on oma olemuselt keerukamad kui enamik ehitusmaterjale nad on kihilise ehitusega. Anisotroopsed, deformatsiooni sõltuvus pingest ei ole lineaarne Tegemist on tasand- või ruumiülesandega mitte varrassüsteemiga Mudelite loomine on keerukas. Kalju on omavahel tugevalt ühendatud massiiv: enamvähem kõik aluspõhja kivimid, kambriumi sinisavid, devoni savid, karbonaatsed kivimid, diktioneema argeliit, liivakivid, põlevkivi Jämepurdpinnased (kruus, rähk) on teradevaheliste sidemeteta (või väga väikeste tugevusega sidemetega) ja plastsuseta pinnaseid, mille koostises on üle 50% tari läbimõõduga üle 2mm 23 Liivaks loetakse purdset valdava terajämedusega 0,06-2mm. Vesiliiv on veega küllastunud tolmliiv, kus sunnib kohati liivaterasid üksteisest eelduma ja vähendab nendevahelist hõõrdumist. Möll on liiva ja savi vahepealne sete valdava terajämedusega 0.006-0
Kui koormatud pind on suur ja Seega tekib pinnase purunemise teatud sisehõõrdenurgast oleneva peapingete 6)tehispinnased. on vajadus leida pinget väikeses sügavuses sellest, saab alati jaotada suhte korral. Peapingete absoluutne suurus ei ole seejuures oluline. Jämepurdpinnased on teradevaheliste sidemeteta (või väga väikese pinna väiksemateks osadeks ning summeerida nende mõjul tekkivad Juhul =0 on piirsirge horisontaalne joon ja pingering puutub piirjoont, kui tugevusega sidemetega) ja plastsuseta pinnased, mille koostises on üle 50% pinged. m=c. Siit tugevustingimus: 1-3=2c. teri läbimõõduga rohkem kui 2 mm
Väävel on terases kahjulikuks lisandiks. Rauaga moodustab väävel keemilise ühendi raudsulfiid FeS, mis tardolekus ei lahustu rauas, kuid lahustub vedelmetallis. Keemiline ühend FeS moodustab rauaga kergsulava eutektikumi sulamistemperatuuriga 988°C. Madalast sulamis kristallisatsioonitemperatuurist tingituna kristalliseerub FeS viimasena, paiknedes üldjuhul terapiiridel. Terase kuumutamisel kuumvormimise temepratuurini (1000°C...1200°C) eutektikum sulab, muutes terase hapraks teradevaheliste sidemete nõrgenemise tõttu. Seda nähtust nim punahapruseks ehk kuumhapruseks (punahapruse leevendamiseks lisatakse sulamisse mangaani). Väävel vähendab löögisitkust, väsimustugevust ja plastsust. Madalsüsinikterastes väävlisisaldusega üle 0,01% tõuseb külmhapruslävi T50, halveneb terase keevitatavus ja korrosioonikindlus. Väävlisisaldus terases on rangelt limiteeritud, sõltuvalt terase kvaliteetist on see 0,035%...0,06%. d)Fosfor (P)
kogumahust poorid. Poorid võivad olla avatud või suletud. Suletud poorid kujutavad endast materjalis olevaid kinnisi mulle. Avatud poorid on aga korrapäratud üksteisega ühendatud tühemid. Poorid on täidetud kas õhu, vee või veeauruga. Poorsusest sõltuvad paljud teised materjali omadused – tugevus, veeimavus, soojajuhtivus, külmakindlus jne. Teraliste ja pulbriliste materjalide korral kasutatakse tühilikkuse mõistet. See näitab teradevaheliste tühemete mahtu kogu materjali mahust. 11 Veeimavus. Veeimavus on materjali võime imeda endasse vett, kui materjal puutub veega vahetult kokku. Materjali veeimavust võib väljendada kaalu või mahu järgi. Kaaluline veeimavus näitab mitu protsenti muutub kuiv materjal raskemaks, kui see end vett täis imab. Mahuline veeimavus näitab mitu protsenti moodustab sisseimetud vesi materjali kogumahust.
Niiske liiva puhul tekivad osakeste kokkupuute kohtade ümber kapillaarjõu toimel meniskid (joonis 2.10). J o o n is 2 .1 0 M e n is k te r a d e k o k k u p u u t e p u n k ti ü m b e r j a t e k k i v a d k a p i l la a r j õ u d Meniski poolt terale mõjuv jõud põhjustab teradevahelise survejõu suurenemise. Seega suureneb ka terade vaheline hõõrdejõud ja pinnase tugevus tervikuna. Kapillaarjõud on võrdeline tera läbimõõduga. Pinnaühikule langev teradevaheliste kontaktpunktide arv on pöördvõrdeline tera läbimõõdu ruuduga. Seega on pinnase tugevuse tõus põõrdvõrdeline terasuurusega, olles suurem Peeneteristel ja tolmliivadel. Kezdi (1964) järgi on terade läbimõõdu 0.1 mm juures pinnase tugevus ainult kapillaarjõust 2,4 kPa ja 0,01 mm korral 24 kPa. Kapillaarjõud on põhjuseks, miks niiske liiv halvasti tiheneb võrreldes kuivaga ja miks pärast läbikaevamist liiva maht suureneb.
teisi lisandeid, mis on jäänud sulameisse nende praktiliselt rauas ei lahustu, kuid lahustub vedel- metallis. Keemiline ühend FeS moodustab rauaga - 14 - kergsulava eutektikumi, mis terase kuumtöötluse tavalisandina terasesse viidu oma (s.o. Mn korral temperatuuril (1000...1200 °C) sulab, muutes terase 1,65% ja Si korral üle 0,5%). hapraks teradevaheliste sidemete nõrgenemise Legeerivate elementide mõju terastes tõttu. Seda nähtust nimetatakse punahapruseks e. avaldub eelkõige järgmises: kuumhapruseks. - nad mõjutavad raua polümorfsete muutuste Mangaani olemasolu terases soodustab vääv- ning eutektoidmuutuse temperatuure ja eutek- liga rasksulava ühendi MnS teket, millega on pea- toidi süsinikusisaldust terastes,