Materiaalkunde 1 Enige begrippen Prof. ir Nico Hendriks

Presentatie over: "Materiaalkunde 1 Enige begrippen Prof. ir Nico Hendriks"— Transcript van de presentatie:

1 Materiaalkunde 1 Enige begrippen Prof. ir Nico Hendriks
ir Bert van Schaijk

2 Materiaalkunde 1: Leerstof
- boek: ‘Bouwproducten’; Oterdoom, e.a. - reader: ‘Bouwen met materialen’

3 Toepassingen van materialen
Bekleden Isoleren Detailleren Construeren Waterdicht maken Brandwerend maken Bouwfysische prestatie garanderen Duurzaamheid geven ( achtergrond beschermen) Uiteindelijk: - gebouwen die de tand des tijds kunnen weerstaan, , die voldoen aan de gestelde eisen, , die veilig zijn en comfortabel, en , die een goede beeldende kwaliteit bezitten

4 Hoedanigheden van materialen
In normale taal: zwaar, hard, sterk, slap, flexibel, verend, bros ruikend In begrippen-taal: dichtheid hardheid, druk-, trek-, buig- sterkte stijfheid, elasticiteit taaiheid, poreus, gas-emissie, permeabel

5 Hoedanigheden van materialen 2*
grondvorm als lineair grondvorm als blok grondvorm als plaat grondvorm als bulk

6 Van grondvorm tot constructie en detail

7 Via manipulatie grondvorm naar constructie en naar compositie

8 Vertrouwen op bekleden met mooie materialen

9 Beeldend geheel

10 Van - volume ….

11 Indeling boek Indeling reader 1 Vormen en bouwen met bodemmaterialen
1. Inleiding+alg. eigenschappen 2. Hout 3. Plaatmaterialen 4. Kleiwaren 5. Bindmiddelen, mortels, etc. 6. Niet gebakken kunststeen etc. 7. Natuursteen 8. Kunststoffen 9. Bitumen en kunstst. dakbedek. 10. Glas 11. Isolatiematerialen 12/13.Lijmen en kitten /Verf 14 Ijzer en staal 15 Non ferrometalen 1 Vormen en bouwen met bodemmaterialen 2 Vormen in hout, metalen, kunststoffen 3 Relatieve eigen-schappen, karakter, expressie 4 Denken in, ontwerpen met materialen

12 4 waarheden als een koe Materiaalgebruik hangt samen met: -Bouwkosten en budget -Onderhoudskosten -Milieuaspecten / kosten voor de samenleving; zie inleiding van het boek Belangrijk thema is momenteel: de gebruiksduur van een gebouw; discussie Bouwschade is anno 2004 nog steeds niet uit te bannen; helaas een feit! Talent bewijst zich in de behoefte iets boeiends te ontwerpen; =uitdaging

13 Alleen de stapeling van de grondvormen

14

15 Mechanische eigenschappen van materialen
Spreek- taal: -sterk, -hard, -slap, -flexibel, -verend, -bros Materiaalkundige begrippen: -druk-, trek-, buigsterkte -hardheid, -stijfheid, elasticiteit -taaiheid

16 Stijfheid Wet van Hooke: kracht gedeeld door vervorming is constant
optredende spanning F/A (= s ) gedeeld door relatieve vervorming ΔL/L (= e ) wordt E-modulus genoemd: s/e = E ; s = E . e

17 E-moduli In N.mm-2 x 103

18 Maximale (trek)sterkte /breuksterkte
brosse breuk taaie breuk

19 Andere waarden voor sterkte

20

21 Ligger versus boog ligger=ongeloofwaardige boog=geloofwaardige
toepassing in steen toepassing in steen

22 het omvouwen van een wand
Resultaat: dichte hoeken

23 Het maken van dichte hoeken hoort bij de ‘basis-vormentaal’ van blokken. Villa van arch. FL. Wright

24 Het krommen Lange halfsteens muur is toch stabiel

25 Bramante

26 Analyse: stapelen met logica

27 Analyse: renaissancebouwstijl is ook expressie van ‘stapel-logica’

28 Druksterkte 2 soorten materialen: - massief - poreus
Druksterkte hangt , via de dwarscontractie, samen met treksterkte ! (maar als trek geen rol zou spelen, d.w.z. als er geen uitzetting naar de zijkant mogelijk is, is het samendrukken van poriën de enige belemmering voor oneindige drukvastheid.)

29 De structuur van materialen
1.Atomaire binding in molecuul (ionogeen, covalent, metaal ) 2.Binding op molecuul-niveau in kristal of rooster (ordening tot kristallen of tot een ongeorganiseerdheid: amorf materiaal) 3.Doorlopendheid roosters (matrix-vorming met redelijke mate van homogeniteit)

30 Parameters voor sterkte en stijfheid
Type bindingen: - primair = sterk - secundair = zwak Bepalend is: de mate van doorlopendheid van de roosters; dat er geen: - microscheuren zijn, of - dislocaties, of - inhomogeniteiten

31 Brosheid: er zijn geen interne verschuivingen mogelijk

32 Plastisch gedrag: er zijn interne verschuivingen mogelijk zonder breuk

33 Hardheid Als eigenschap een oppervlakte-eigenschap ,
=kerfgevoeligheid, gebaseerd op meetmethode, bijv. Mohs of Brinell, zie tabel 7.3 blz Boek Als fenomeen is er wel een duidelijke materiaalkundige relatie met de structuur en de stijfheid van een materiaal, zie Materiaalkunde 2 omdat het een eigen meetmethode kent vormt het een apart begrip

34 Hoofdgroepen van materialen
Steenachtigen (Natuur- en kunststeen) Hout en houtachtigen (organisch) Metalen (staal, aluminium en non-ferro) Kunststoffen (organisch) Combinaties (bv. gewapend beton) Composieten (mengsels)

35 Oergesteente & residuen van veldspaat

36 Analyse Afb. toont via de maat-beperkingen van het materiaal (ivm maakbaarheid of transport) dat het natuursteen betreft.

37 Mooie (‘stille’) afstemming van onderdelen