1. Surowce do produkcji wełny mineralnej. Rodzaje surowców oraz wymagania dotyczące składu chemicznego i uziarnienia.
2. Rodzaje i rola włókien stosowanych w produkcji płyt cementowo włóknistych.
3. Jak oblicza się współczynnik przenikania ciepła. Jakie są w Polsce dopuszczalne maksymalne współczynniki przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych budynków i dla stropów pomieszczeń nieogrzewanych.
4. Zdefiniuj współczynnik przenikania i przewodzenia ciepła. Omów czynniki je kształtujące.
5. Surowce do produkcji i właściwości wełny kaolinowej.
6. Właściwości wyrobów z wełny mineralnej, jaki wymagania dotyczące właściwości mechanicznych są istotne w zależności od miejsca ich zastosowania w różnych częściach budynków. Jak określa się właściwości mechaniczne takich wyrobów.
7. Technologia produkcji styropianu.
8. wymień podstawowe operacje technologiczne przy produkcji materiałów włóknistych.
9. Scharakteryzuj wybrane porowate tworzywa sztuczne stosowane w budownictwie.
10. Płyty cementowo-włókniste – surowce i produkcja
11. Podział materiałów termoizolacyjnych
12. Scharakteryzuj surowce stosowane w produkcji materiałów termoizolacyjnych.
13. Opisz mechanizmy odpowiedzialne za stosunkowo duzą odporność płyt gipsowo- kartonowych na działanie ognia.
***************************************************************************************
1.Surowce do produkcji wełny mineralnej. Rodzaje surowców oraz wymagania dotyczące składu chemicznego i uziarnienia
Wełnę mineralną otrzymuje się przez topienie i rozwłóknienie bazaltów lub diabazów, dodatkowo jako surowce stosuje się żużle. Surowce do produkcji wełny mineralnej. Podstawowe surowce do wytwarzania wyrobów z włókien mineralnych można podzielić na dwie grupy:- surowce skalne i minerały pochodzenia naturalnego - bazalty ,diabazy, gabro, amfibolity, sjenity, porfiry, tufy, margle.
- surowce odpadowe przemysłu hutniczego - żużle, powstające na bieżąco jako odpad przy produkcji stali, miedzi, cynku i innych metali, a także w postaci zalegających hałd.
Skład optymalny: SiO2>40%, Al2O3 8-14%, CaO< 30%, MgO 7-10%, FeO+Fe2O3 3-6%
Sredni skład chem. Bazaltów:SiO2-40-45%;Al2O3-10-16%;Fe2O3-2-6%;FeO-7-12%;MgO-8-13%;CaO-10-14%; Na2)+K2O-2-6%; TiO2-1-3%
Wyroby z włókien mają dużą porowatość , która nadaje im doskonałe właściwości izolacyjne. Ponieważ jest to układ porów otwartych , więc nasiąkliwość wyrobów jest duża i dla odmian lekkich może dochodzić do 30%, a dla odmian bardziej zwartych 15%. O dobrych parametrach izolacji termicznej decyduje włóknista struktura wełny mineralnej, w której przy wyrobach lekkich jedynie 1.5% objętości stanowią cienkie włókna mineralne o grubości ok.0.008mm, pozostałe 95.5% to zamknięte między włóknami powietrze które tworzy barierę dla uciekającego powietrza. Jedyną wadą wełny mineralnej , jako materiału izolacyjnego jest, jego zdolność do nasiąkania wodą. Zawilgocenie wełny wpływa na zmniejszenie jej parametrów izolacyjnych.
Przewodność cieplna mat wykonanych z wełny mineralnej waha się w granicach l = 0,034 – 0,050 w stanie powietrzno suchym, i 0,036 – 0,060 w warunkach wilgotnych.
Własnosci: -wsp przewodn ciep³a 0,036-0,045 W/mK -gestosc pozorna 30-320kg/m3 -nasiakliwosc <3000 (1000) g/m3 -scisliwosc(2kPa)<6% -odp.termiczna(GTS) ok.650oC -zaw cz. Organicznych 2-5% -zaw cz nierozw³óknionych 5-15%
2.Rodzaje i rola włókien stosowanych w produkcji płyt cementowo włóknistych.
Surowce do produkcji płyt cementowo- włóknistych: a).podstawowe surowce: -cement portlandzki,(94-96%),-włókna krótkie alkaloodporne-4-6% (szkła bogate w ZrO2 , polimerowe, celulozowe),-domieszki i dodatki chemiczne (antyspieniacz, flokulant), b)surowce dodatkowe: -posypki mineralne, pył krzemionkowy, -włókna ciągłe, welon szklany . Dawniej stosowano azbest- wycofano z uwagi na działanie rakotwórcze.
Podstawowe operacje technologiczne: a)przygotowanie zestawu surowcowego (zawiesina cementowo – włóknista w metodzie mokrej, zaczyn cementowy w metodzie suchej), b)formowanie płyty (ewentualne prasowanie, falowanie, ciecie, fakturowanie), c)dojrzewanie płyty (ewentualna obróbka hydrotermalna), d)ewentualne barwienie.
Technologia: a)metoda Hatchcka (metoda mokra):-zasilanie zawiesiną cementowo- włóknistą, -sitowa maszyna formująca, -filc, -wał formatowy, -czujnik grubości warstw elementarnych, -gotowe płyty. b)metoda sucha: -bębny z włóknem ciągłym, -cięcie włókna, -dozowanie zaczynu cementowego, -rozprowadzanie masy, -odprowadzanie nadmiaru wody, -formowanie płyty, -odbiór płyty.
Właściwości: Grubość 6-8 [mm], Gęstość pozorna ok.800 [kg/m³], Przesiąkliwość- Brak, Obciążenie niszczące 2000-2500 [N/m], niepalne
Zastosowanie: -pokrycie dachówek płaskich i skośnych, -pokrycie elewacji.
3.Jak oblicza się współczynnik przenikania ciepła. Jakie są w Polsce dopuszczalne maksymalne
współczynniki przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych budynków i dla stropów pomieszczeń
nieogrzewanych.
Wsp przenikania ciepła U-Złożony mechanizm wymiany charakteryzuje przepływ ciepła przez przegrode budowlana. U=1/ Rse+ SRx + Rsi Rse- opór przejmowania ciep³a na pow. Zewn Rsi- j.w. na pow wewn.
SRx- suma oporów zwiazanych z przewodzeniem
Rsi=1/ ae(i) ae(i)-wsp przejmowania ciepła Rl=d/ l d- grubość przegrody l-wps przewodzenia ciepła
straty ciepła przez el. konstr dachu domku jednorodzinnego - strop poddasza 23% - wentylacja 14% - sciany 35% - okna 18% - strop nad piwnica 10%
4.Zdefiniuj współczynnik przenikania i przewodzenia ciepła. Omów czynniki je kształtujące.
wsp przewodzenia ciepła l jest miara przewodności cieplnej mater i określa il. ciepła wyrażoną w [W] przenikającą przez powierzchnię 1 m2 przy grubości przegrody 1m, i różnicy temp1K (1W/mK)
wsp przewodzenia zależy od: -porowatosci(rodzaj,ilosc,kształt i wielkosc porów), -zawilgocenia mat
-temperatury, -składu fazowego(rodzaj gazu w porach i zaw. fazy amorficznej) -dla mat włóknistych dodatkowo od grubości włókien i zawartości części nierozwłóknionych.
Podstawowym parametrem charakteryzującym termoizolacyjne wyroby włókniste jest współczynnik przewodzenia ciepła. Zależy on od: porowatości, kształtu i rodzaju porów, zawilgocenia i temperatury, grubości włókien oraz zawartości części nierozwłóknionych. Te dwa ostatnie czynniki zależą od składu stopu, temperatury i metody rozwłókniania.
5.Surowce do produkcji i właściwości wełny kaolinowej.
6.Właściwości wyrobów z wełny mineralnej, jaki wymagania dotyczące właściwości mechanicznych są istotne w zależności od miejsca ich zastosowania w różnych częściach budynków. Jak określa się właściwości mechaniczne takich wyrobów.
7.Technologia produkcji styropianu.
Styropian : Surowce – polistyren z dodatkiem cieczy niskowrzącej (porofor) – spienianie wstępne(ogrzewanie) – sezonowanie – spienianie w formach – cięcie – pakowanie – recycling
Ogrzewanie polistyrenu, przechodzi w formę plastyczną, wydziela się pętan, powodując spienianie granul.→ do silosa workowego→sezonowanie(wyrównanie ciśnień wewnątrz)→ do formy w której spieniane są wyroby(t>100oC, ogrzewane parą, wodą), ciecie strunami oporowymi stalowymi zasilanymi prądem.
Właściwości: λ = 0,04 – 0,045, gest. pozorna= 10 – 40 kg/m3, nasiąkliwość <1,8%, naprężenie przy ściskaniu powodujące 10% odkształcenie względne 50 -220 kPa, wytrzymałość na rozciąganie Kpa 80-200, wytrz. na ścinanie Kpa ~150, Odporność termiczna ~90oC, samogasnący
Zastosowanie: PS-E-10,12 – elem.izol.pionowej nieobciążone mech. Izolacja term. i akustyczna ścian murowanych, lekkich ścian osłonowych, szkieletowych i działowych, ocieplanie poddaszy i stropów drewnianych, uszczelnianie wewn. PS-E-15,20 – niewielkie obciążeniamech. Zewn.ociepleniaścian budynków met.mokrą, termoizol.stropów i stropodachówPS-E-30 – przenoszenie obciążeń mech. typowych dla podłóg i części podziemnych budynków, izolacja term. Do docieplania podłóg w halach przemysłowych, parkingach, garażach, przy budowie stropów , stropodachów i ogrzewania podłogowego.
Styropian, Składa się on z kuleczek, z których każda zawiera dziesiątki tysięcy zamkniętych komórek wypełnionych powietrzem. Powietrze w każdej z tych komórek nie ma możliwości przemieszczania się (stacjonarne powietrze jest najlepszym izolatorem).
Powietrze stanowi nie mniej niż 98 % objętości materiału jako całości. Na całą płytę izolacyjną styropianu potrzeba tylko 2 % surowca. Jest to związane z procesem rozszerzania (ekspandowania) podczas produkcji. Kuleczki polistyrenu do spieniania są napełniane pentanem (czystym węglowodorem) stanowiącym czynnik spieniający i podgrzewane parą, co powoduje, że pentan przechodzi w stan lotny i rozpręża się. Pod ciśnieniem kulki również rozszerzają się i powstają kuleczki styropianu, które zwiększają swoje rozmiary co najmniej 50-krotnie. Komórki w każdej kulce są napełniane powietrzem i nabierają wyraźnej sprężystości, która czyni ze styropianu lekki, odporny na ściskanie i nie zmieniający rozmiarów materiał izolacyjny.
8.wymień podstawowe operacje technologiczne przy produkcji materiałów włóknistych.
9.Scharakteryzuj wybrane porowate tworzywa sztuczne stosowane w budownictwie.
10.Płyty cementowo-włókniste – surowce i produkcja
Odpowiedz w pytaniu 2
11Podział materiałów termoizolacyjnych
Komórkowe:- pianki z tworzywa sztucznego (styropian, polistyren spieniany), beton komórkowy, szkło piankowe, gips spieniany, kruszywa lekkie spieniane i spiekane
Włókniste:- wełna mineralna i szklana , welon szklany, włókna celulozowe i polimerowe
Kompozytowe:- ziarniste ( beton lekki kruszywowy), włókniste( płyty cementowo – gipsowo – włókniste), mieszane
Technologia:1.przygotowanie wsadu surowcowego,2.topienie wsadu(piec szybowy lub wanna szklarska)
3.rozwłóknianie(metody wirowe lub wirowo- dyszowe),4.nanoszenie lepiszcza(żywic fenolowo-formaldechydowe),5.polimeryzacja lepiszcza( wpodw. temp.), 6.formowanie kształtu, 7.recycling odpadów
Materiały komórkowe termoizolacyjne:
- porowate (gąbki, pianki)
- betony lekkie komórkowe( autoklawizowane, pianobetony, gipsobetony)
- kruszywa lekkie spiekane i spieniane( keramzyt, glinoporyt, perlit expandowany)
Podst.operacje :1.Przygotowanie surowców, 2.Spienianie( ogrzewanie i rozkład porofora, reakcje z wydzieleniem produktów gazowych), 3Polimeryzacja i utwardzanie(jeśli konieczne), 4.Sezonowanie (jeśli konieczne), 5.Formowanie kształtu(odlewanie, cięcie), 6.Recycling odpadów
12Scharakteryzuj surowce stosowane w produkcji materiałów termoizolacyjnych.
13.Opisz mechanizmy odpowiedzialne za stosunkowo duzą odporność płyt gipsowo- kartonowych na działanie ognia.
Podstawowe surowce do produkcji płyt gipsowo – kartonowych: gips CaSO4 · 0,5H2O, karton, włókna szklane, impregnaty polimerowe, dodatki mineralne. Działanie osłaniające płyt gipsowo- kartonowych w czasie pożaru:
parowanie wody krystalizacyjnej ze struktur gipsu jako oddziaływanie ochronne.(ok. 30 min)
rysunek z płyty
Podstawy technologii.W skład produkcji wchodzą: karton od strony licowej, zbiornik gipsu, dodatki, woda, mieszalnik, klej, karton od strony tylnej, stanowisko formujące, taśmy gumowe, urządzenie tnące, stół obracający, podajnik do suszarni, suszarnia, odbiór gotowej płyty, urządzenie do składowania płyt w wiązki, stół do układania płyt w stosy.
Rodzaje płyt: GKB- budowlana (zwykła), GKBI- impregnowana, GKF- z włóknami, GKFI- impregnowana z włóknami, GKS- dźwiękochłonne.
Podstawowe zastosowanie: systemy lekkich ścian działowych, tynki wewnętrzne, zabudowa poddasza, izolacja akustyczna (porowate), izolacja ognioochronna.
Właściwości: Grubość [mm]( 9,5/ 12,5/15/18), Gęstość pozorna [kg/m³]- Ok.1000, Nasiąkliwość 2h, [%]<60, Siła niszcząca [N] >150-600
Współczynnik przenikania U dl ścian zewn. warstwowych 0,3, ścian pełnych 0,5
Rp- opór przenikania ciepła; R- opór przegrody cieplnej; Ri- opór przyjmowania ciepła wewn; Re- przez pow. zewn.
Rp= R+ Ri +Re , R= d/λ
diabetes_melitus