De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 ProfessorAssistenten Labo’s Bouwmaterialen Prof. dr. ir. J. Wastiels ir. Pieter Minnebo ir. Sven De Sutter.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 ProfessorAssistenten Labo’s Bouwmaterialen Prof. dr. ir. J. Wastiels ir. Pieter Minnebo ir. Sven De Sutter."— Transcript van de presentatie:

1 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 ProfessorAssistenten Labo’s Bouwmaterialen Prof. dr. ir. J. Wastiels ir. Pieter Minnebo ir. Sven De Sutter

2 Slide 22 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 LABO’S BOUWMATERIALEN I.MORTEL / BETON II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC Vervaardigen + Testen + Interpreteren

3 Slide 33 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON Cement Zeer fijn Poedervormig Hydraulisch Bindmiddel Beton Cement Water Fijne en grove granulaten Eventueel toevoegstoffen Mortel Cement Water Fijne granulaten Eventueel toevoegstoffen

4 Slide 44 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON i. Cement : Types CEM I (portlandcement) CEM II (portlandcomposietcement) CEM III(hoogovencement) CEM IV(puzzolaancement) CEM V (samengesteld cement)

5 Slide 55 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON ii. Cement : Klassen 32,5 42,5 52,5 ~ sterkte-opbouw na 28 dagen (95 % sterkte gegarandeerd) Doorslaggevende eis na 2 d (ontkisten) 52,5 => 20 MPa 42,5 => 10 MPa 32,5 => niet gegarandeerd Dalende korrelgrootte Stijgende prijs

6 Slide 66 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON iii. Cement : Extra letter N = normaal R = rapid LA = low alkali LH = low heat HES = high early strength

7 Slide 77 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON iv.Cement : Hydratatiereactie Cement + water => hydratatiereactie van producten vormt gesteente

8 Slide 88 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON v.Cement : Invloed hoeveelheid water Binding Verwerkbaarheid Poriënvolume Sterkte …

9 Slide 99 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON v.Cement : Invloed hoeveelheid water

10 Slide 10 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON i.Mortel : Aanmaak CEMENT + WATER + ZAND 3 balkjes CEM I 52,5 N W/C 0,5 Z/C 2 CEM I 52,5 N W/C 0,35 + SP Z/C 2 CEM I 52,5 R W/C 0,5 Z/C 2 V mortel,nodig ρ mortel = 2,65 g/cm³ → m mortel,nodig

11 Slide 11 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON ii.Mortel : Proeven op verse mortel > Vicat test Gemeten op cementbrij met normale consistentie Begin binding : staafje met sectie 1 mm² blijft op ong 4 mm van de bodem hangen Einde binding : naald dringt niet meer dan 0,5 mm in (tussen 1 en 12 uur)

12 Slide 12 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON ii.Mortel : Proeven op verse mortel > Maniabilimeter Meten van de vloei-eigenschappen (viscositeit) Prismavormig volume met mortel Wegnemen zijwand + trillen Meten tijd tot bereiken merkteken

13 Slide 13 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON ii.Mortel : Proeven op verse mortel OPGELET: manier van verwerken, behandelen en bewaren => uitleg zie normen (homogeen mengen, verdichten, afdekken, onder water bewaren) => onderling vergelijken, invloed van de verschillende variaties kunnen weergeven en bewaren

14 Slide 14 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON iii.Mortel : Proeven op uitgeharde mortel Iedere groep test na verschillende tijdstippen Driepuntsbuigproef Drukproef

15 Slide 15 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON i.Beton

16 Slide 16 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON ii.Beton : Granulaten

17 Slide 17 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON iii.Beton CEMENT + WATER + ZAND + GRIND (kleine 4/7 -- grote 7/14) 3 cilinders met een verschillende samenstelling 1 balk met typesamenstelling (G2,G4,G6) Cement380 kg/m³Zand 0/2482 kg/m³ W/C0,5 Steenslag 7/14896 kg/m³ Kift 4/7482 kg/m³ → / m³ beton !

18 Slide 18 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON iv.Beton : Proeven op vers beton  ≈ 2400 kg/m³ >Zetmaat (Abramskegel) Statische eigenschappen: vloeidrempel Goed om variaties W/C te meten

19 Slide 19 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON iv.Beton : Proeven op vers beton >Vébétest Te gebruiken voor beton met geringe verwerkbaarheid Meten van de vloei- eigenschappen (viscositeit)

20 Slide 20 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON v.Beton : Superplastificeerder

21 Slide 21 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 I. MORTEL/BETON vi.Beton : Proeven op uitgehard beton Drukken van de cilinders om de druksterkte te bepalen Driepuntsbuigproef + druktest op de balk

22 Slide 22 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 LABO’S BOUWMATERIALEN I.MORTEL / BETON II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC Vervaardigen + Testen + Interpreteren

23 Slide 23 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC WAT IS EEN COMPOSIET ?

24 Slide 24 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC WAT IS EEN COMPOSIET ? Een materiaal dat bestaat uit 2 of meer onderscheidbare fazen, die in minimale proporties (> 5%) aanwezig zijn. Vaak:VEZEL + MATRIX > vezel: glas, carbon, basalt, … > matrix: meestal polymeren (polyester, vinylester, epoxy, phenolic,polyimide, polyamide, polypropylene,epoxy, …) maar ook inorganische cementen

25 Slide 25 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC Vezelrichting  specifieke eigenschappen in specifieke richtingen 0° +45° +90° -45°

26 Slide 26 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC WAT IS EEN COMPOSIET ? VEZELS : E-GLAS MATRIX : PORTLAND CEMENT (pH 11) => AR-glassvezel, … INORGANIC PHOSPHATE CEMENT (pH 7) ; IPC =>Low cost E-glassvezels RESULTAAT: sterk en duurzaam vezelversterkt keramisch materiaal voor diverse applicaties

27 Slide 27 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC i.Productie van composieten -> IMPREGNEREN VAN DE VEZELBUNDELS Compression MouldingVaccuum bagging Pulltrusion Resin Transfer Moulding

28 Slide 28 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC i.Productie van composieten Industrieel impregneren van de vezelbundels

29 Slide 29 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC i.Productie van composieten Hand Lay-Up eenvoudig arbeidsintensief

30 Slide 30 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC ii.Hand-layup Glasvezelmat Laminaat in opbouw Vers IPC mengsel Resultaat

31 Slide 31 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC iii.Toepassingen

32 Slide 32 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC iv.Het Labo Doelstellingen : > Aanmaak van een laminaat > Theoretisch voorspellen van de trekcurve > Trekcurven praktisch bepalen Vereisten voor het verslag: > Korte beschrijving van het materiaal > Wat is een laminaat ? Wat is een composiet ? Hoe wordt het gemaakt ? > Theoretische curve : Wat is de achtergrond van de theorie Bepaling van de verschillende parameters Bespreking: theorie VERSUS praktijk

33 Slide 33 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC iv.Het Labo Doelstellingen : > Aanmaak van een laminaat > Theoretisch voorspellen van de trekcurve > Trekcurven praktisch bepalen Vereisten voor het verslag: > Korte beschrijving van het materiaal > Wat is een laminaat ? Wat is een composiet ? Hoe wordt het gemaakt ? > Theoretische curve : Wat is de achtergrond van de theorie Bepaling van de verschillende parameters Bespreking: theorie VERSUS praktijk

34 Slide 34 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC v.Aanmaak laminaat 2 laminaten: 40 x 40 cm Random glasvezelmatten in een IPC matrix 6 lagen vezels -> 6 lagen matrix Hand lay-up Laminaat 1: 800 g/m² -> 800 g IPC matrix per m² glasvezelmat + 10% reserve Laminaat 2: 1200 g/m² -> 1200 g IPC matrix per m² glasvezelmat + 10% reserve Samenstelling: 82g poeder voor 100g vloeistof Random glasvezelmatten in een IPC matrix Hand lay-up

35 Slide 35 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC v.Aanmaak laminaat Oppervlakte glasvezelmat: ? IPC laminaat 1: Poeder: ? g Vloeistof: ? g IPC laminaat 2: Poeder: ? g Vloeistof: ? g

36 Slide 36 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC v.Aanmaak laminaat Oppervlakte glasvezelmat: 0.4 cm x 0.4 cm x 6 lagen = 0.96m² IPC laminaat 1: 800 g/m² x 0.96m² = 768 g 10% reserve -> 845 g Poeder: 845 g x (82/182) = 380 g Vloeistof: 845 g x (100/182) = 464 g IPC laminaat 2: 1200 g/m² x 0.96m² = 1152 g 10% reserve -> 1267 g Poeder: 1267 g x (82/182) = 571 g Vloeistof: 1267 g x (100/182) = 696 g

37 Slide 37 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC iv.Het Labo Doelstellingen : > Aanmaak van een laminaat > Theoretisch voorspellen van de trekcurve > Trekcurven praktisch bepalen Vereisten voor het verslag: > Korte beschrijving van het materiaal > Wat is een laminaat ? Wat is een composiet ? Hoe wordt het gemaakt ? > Theoretische curve : Wat is de achtergrond van de theorie Bepaling van de verschillende parameters Bespreking: theorie VERSUS praktijk

38 Slide 38 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC vi.Avestone Cooper Kelly theorie (ACK – theorie) matrix vezels matrixvezel matrix-vezel interface

39 Slide 39 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC vi.ACK theorie Regime I Regime II Regime III

40 Slide 40 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC Regime I Regime II Regime III - adhesie tussen matrix en vezel - matrix en vezel vervormen gelijk

41 Slide 41 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC matrix-vezel onthechting matrix scheur Regime I Regime II Regime III - matrix scheuren ontstaan - eerder: matrix-vezel adhesie - nu: matrix-vezel frictie - adhesie tussen matrix en vezel - matrix en vezel vervormen gelijk

42 Slide 42 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC Regime I Regime II Regime III - matrix scheuren ontstaan - eerder: matrix-vezel adhesie - nu: matrix-vezel frictie - adhesie tussen matrix en vezel - matrix en vezel vervormen gelijk - matrix-vezel samenwerking blijft bestaan - matrix en vezel vervorming kan verschillend zijn

43 Slide 43 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC vi.ACK theorie : Trekcurve Zone IZone IIZone III  c Zone II  mc  mc =  mu  c Zone II    mc = spanning waarbij de matrix scheurt  mc = rek net voor het ontstaan van de scheuren  mu = rek bij bezwijken van de matrix  c Zone II = composiet rek na scheurvorming  mc = spanning waarbij de matrix scheurt  mc = rek net voor het ontstaan van de scheuren  mu = rek bij bezwijken van de matrix  c Zone II = composiet rek na scheurvorming

44 Slide 44 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC vi.ACK theorie: Gevraagd   E1E1 E3E3 E 1 = E-modulus zone I E 3 = E-modulus zone III  B = Breukspanning  B = Rek bij breuk V f = Vezel volume fractie E 1 = E-modulus zone I E 3 = E-modulus zone III  B = Breukspanning  B = Rek bij breuk V f = Vezel volume fractie (B,B)(B,B)

45 Slide 45 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC vii.Vezel volumefractie   E1E1 E3E3 E 1 = E-modulus zone I E 3 = E-modulus zone III  B = Breukspanning  B = Rek bij breuk V f = Vezel volume fractie E 1 = E-modulus zone I E 3 = E-modulus zone III  B = Breukspanning  B = Rek bij breuk V f = Vezel volume fractie (B,B)(B,B)

46 Slide 46 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC vii.Vezel volumefractie 1.Massa basis: dichtheid + massa 2.Volume -> experimenteel basis: vezelvolume + totaal volume Eigenschappen vezelsEigenschappen matrix ρ vezels2540kg/m³ρ matrix2000kg/m³ σ vezels1000MPaσ matrix7MPa E vezels72GpaE matrix18GPa Gewicht300g/m² V vezel = V vezel / V totaal V matrix = V matrix / V totaal

47 Slide 47 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC viii.E-moduli   E1E1 E3E3 E 1 = E-modulus zone I E 3 = E-modulus zone III  B = Breukspanning  B = Rek bij breuk V f = Vezel volume fractie E 1 = E-modulus zone I E 3 = E-modulus zone III  B = Breukspanning  B = Rek bij breuk V f = Vezel volume fractie (B,B)(B,B)

48 Slide 48 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC viii.E-moduli 1.Zone 1: basis: mengwet + normaalspanning + adhesie vezel en matrix 2.Zone 2: basis: mengwet + normaalspanning + gebroken matrix Eigenschappen vezelsEigenschappen matrix ρ vezels2540kg/m³ρ matrix2000kg/m³ σ vezels1000MPaσ matrix7MPa E vezels72GPaE matrix18GPa

49 Slide 49 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC ix.Breukspanning   E1E1 E3E3 E 1 = E-modulus zone I E 3 = E-modulus zone III  B = Breukspanning  B = Rek bij breuk V f = Vezel volume fractie E 1 = E-modulus zone I E 3 = E-modulus zone III  B = Breukspanning  B = Rek bij breuk V f = Vezel volume fractie (B,B)(B,B) Random georiënteerde vezels  werken maar voor 1/3 mee!!! E vezels *= E vezels /3

50 Slide 50 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC ix.Breukspanning basis: mengwet + gebroken matrix Eigenschappen vezelsEigenschappen matrix ρ vezels2540kg/m³ρ matrix2000kg/m³ σ vezels1000MPaσ matrix7MPa E vezels72GPaE matrix18GPa

51 Slide 51 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC x.Rek bij breuk   E1E1 E3E3 E 1 = E-modulus zone I E 3 = E-modulus zone III  B = Breukspanning  B = Rek bij breuk V f = Vezel volume fractie E 1 = E-modulus zone I E 3 = E-modulus zone III  B = Breukspanning  B = Rek bij breuk V f = Vezel volume fractie (B,B)(B,B)

52 Slide 52 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC x.Rek bij breuk = Gemiddelde rek van de vezels bij breuk -> probleem: sommige delen van de vezels omgeven door matrix sommige delen van de vezels omgeven door scheur -> probleem: wat is de afstand tussen de scheuren? => berekening bij maximale en bij minimale scheurafstand -> het zal hier in werkelijkheid ergens tussen liggen

53 Slide 53 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC x.Rek bij breuk – maximale scheurafstand x.Fase II ε ε bm ε’vε’v Scheur εvεv εmεm Δ

54 Slide 54 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC x.Rek bij breuk – maximale scheurafstand x.Fase III ε ε bm ε bv Scheur Δ <εv><εv>

55 Slide 55 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC x.Rek bij breuk Uit Fase II Hoogte = hoogte -> Δσ v ν fv = σ bm ν fm Δε v = ε’ v – ε bm lineair elastische rek -> Δε v = Δσ v / E v -> Δε v = σ bm ν fm / (E v ν fv ) * UD vezels!

56 Slide 56 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC x.Rek bij breuk Uit Fase III Breukrek = gemiddelde rek = -> = ε bv - ½ Δε v -> = ε bv - ½ σ bm ν fm / (E v ν fv ) -> = ε bv - ½ E m ε bm ν fm / (E v ν fv ) -> = ε bv - ½ α ε bm met α = E m ν fm / (E v ν fv ) => ε b = (σ bv / E v ) – (σ bm ν fm / (2 E v ν fv ) ) * UD vezels!

57 Slide 57 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC x.Rek bij breuk – minimale scheurafstand x.Fase II ε ε bm ε’vε’v Scheur

58 Slide 58 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC x.Rek bij breuk – minimale scheurafstand x.Fase III ε ε bm ε bv Scheur <εv><εv>

59 Slide 59 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC x.Rek bij breuk Uit Fase III Breukrek = gemiddelde rek = -> = ε bv - ¼ Δε v -> = ε bv - ¼ σ bm ν fm / (E v ν fv ) -> = ε bv - ¼ E m ε bm ν fm / (E v ν fv ) -> = ε bv - ¼ α ε bm met α = E m ν fm / (E v ν fv ) => ε b = (σ bv / E v ) – (σ bm ν fm / (4 E v ν fv ) ) * UD vezels!

60 Slide 60 Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 II. GLASVEZEL VERSTEVIGD IPC iv.Het Labo Doelstellingen : > Aanmaak van een laminaat > Theoretisch voorspellen van de trekcurve > Trekcurven praktisch bepalen Vereisten voor het verslag: > Korte beschrijving van het materiaal > Wat is een laminaat ? Wat is een composiet ? Hoe wordt het gemaakt ? > Theoretische curve : Wat is de achtergrond van de theorie Bepaling van de verschillende parameters Bespreking: theorie VERSUS praktijk


Download ppt "Labo’s Bouwmaterialen 2013-2014 ProfessorAssistenten Labo’s Bouwmaterialen Prof. dr. ir. J. Wastiels ir. Pieter Minnebo ir. Sven De Sutter."

Verwante presentaties


Ads door Google