Lënda : MATERIALET NDERTIMORE I
Literatura: Mr.sc. Muhamed Vranica;Mr.sc.Naser Kabashi: Materialet Ndertimore(Ligjerata +Ushtrime) Prof asoc. Fisnik Kadiu: Teknologjia e Materialeve te Ndërtimit Neil Jackson and Ravindra K. Dhir: Civil Enginering Materials K.van Breugel: Simulation of hydration and formation of structure in hardening cement-based materials Schaffler/Bruz/Schelling: Bausstofkunde A.M.Neville: Properties of Concrete
1
Hyrje Njohja e vetive te materialeve është esenciale ne fazën e projektimit dhe fazën e ndërtimit te objekteve , veprave ndërtimore. Për studente dhe te tjerët qe drejtpërdrejte janë te involvuar ne këto faza apo qe ne një te ardhme do te ballafaqohen me këto faza , studimi i materialeve ne këtë kurs është vetëm si udhëzues për te ardhmen, duke u nisur nga fakti se zhvillimi i materialeve te ndërtimit është në një ekspansion te madh teknologjik. Objektet ndërtimore përfshinë ne vete një seri veprash qe janë: rrugët, hekurudhat, urat, tunelet, digat, objektet hidroteknike, aeroportet, objektet industriale, objektet komerciale, objektet rezidenciale, objektet sportive, objektet kulturore etj. Gjate fazës fillestare te projektimit , gjegjësisht fazës se konceptimit merren parasysh ekonomizimi dhe ndikimi i ambientit (inkorporomi urbanistik), ndërsa ne fazën e projektimit konceptual merret parasysh lokacioni dhe përshtatshmëria e materialeve. Për strukturën e objektit behet një studim i veçante i pershtatshmerise se materialeve adekuate për elemente te veçanta. Por prapëseprapë zgjedhja e materialeve është ne varshmeri nga një numër i faktorëve ndikues sic mund te jene: çmimi, vetitë e materialeve, jetëgjatësia e materialeve, lehtësia e vuarjes ne vepër si dhe shpejtësia e ndërtimit. Ne këtë fazë është me rendësi te veçante qe te kemi parasysh se : Nuk është zgjedhje e materialit nëse jemi përcaktuar për emërtimin e gjeneralizuar te materialit: p.sh. çelik, dru, beton,alumin, por gjithsesi duhet plotësuar me specifikimet përkatëse dhe kriteret e performansave, qe ne këtë rast do te detajizohen , apo te thjeshtësohet zgjedhja pa kalkulime te dëmshme. Prandaj qe te kemi një zgjedhje te drejte , gjegjësisht adekuate duke marre parasysh gjithë faktorët relevant , duhet qe te plotësohen edhe disa faktorë: - njohje e mire e materialeve ne përgjithësi - njohje e vetive te caktuara te materialeve - përdorimi i drejte i materialeve ne varësi te kushteve te ambientit(kushtet klimatike) Mirëpo nuk përjashtohet qe ne funksion te kërkesave arkitektonike, p.sh. mundësi e ndriçimit natyral, te tejkalohen materialet prezentë ne treg, dhe ne këtë rast te kërkohet ndihme nga prodhuesi. Këtu kemi te bëjmë me mbulesa te caktuara, apo edhe elemente te veçanta. Llojllojshmëria e materialeve është e lidhur me llojllojshmërinë e projektimit, apo edhe me mënyrën e qasjes për objektin e kërkuar, sic mund te themi: Hapësira e lire e domosdoshme, efekti i zërit, efekti i ndriçimit etj. Zhvillimi i teknologjisë se prodhimit te materialeve ka mundësuar edhe një lehtësim dhe një avangarde ne projektimin e veprave ndërtimore. Këtë do ta tregojmë me disa fig.
2
fig.1.Ura masive
fig.2. Ure varëse, Bristol
fig. 3. Ure varëse me hapësire te madhe
3
1.
Materialet e ndërtimit, klasifikimi dhe kërkesat e Standardeve
Ne parim te gjitha materialet dhe strukturat e ndërtimit u nënshtrohen veprimeve te ngarkesave te ndryshme si dhe ambientit. Ngarkesat shkaktojnë deformime dhe nderje te brendshme ne material, prandaj projektimi I veprave dhe objekteve kerkon percaktimin e karakteristikave e vetive te sakta te rezistences dhe te deformimit te materialeve qe perdoren,qe njihen si veti mekanike te materialeve. Përveç rezistencës, materialet e ndërtimit duhet te kenë qendrushmeri, qe d.m.th. te jene te rezistueshme ndaj veprimeve fizike apo edhe kimike te ambientit, te ajrit apo edhe te gazrave qe mund te jene prezente. Po ashtu te jene te rezistueshme ndaj temperaturave, lageshtise, ngricave etj. Materialet nga ky aspekt i përshkruajnë vetitë fizike, kimike dhe fiziko-mekanike. Varësisht nga pozita ne konstruksion materialet e ndërtimit klasifikohen ne dy grupe themelore: - materialet qe përdoren për ndërtimin e konstruksioneve mbajtëse (guri, betoni, çeliku, alumini, materialet argjilore etj) - materialet me kërkesa te veçanta për mbrojtjen e konstruksioneve nga mjediset e dëmshme si dhe per te rritur vetite e shfrytëzimit te godinave dhe komoditetin ne to (materialet termoizoluese, akustike, hidrozoluese, dekorative etj)
1.1. Standardet Meqenëse te gjitha materialet qe i përdorim apo do te përdoren duhet te përmbushin disa kritere apo vlera me te cilat do te behet vlerësimi i secilit material, se a mund te përdoret apo jo materiali për pozicionin e caktuar (soliditeti ne shtypje, ne tërheqje, koeficienti i percueshmerise termike, koeficienti i percueshmerise akustike) me vlerat përkatëse. Ne menyre te pergjithesuar mund te themi se vlerësimi i secilit material apo grupi te materialeve behet me standardet perkatese nacionale te aprovuara (BSI, DIN, UNI, EN). Standardi është një specifikim teknik i miratuar nga një organ i nje vendiAgjension i Standardizimit- per përdorim te vazhdueshem, zbatimi i te cilit nuk eshte i detyrueshem dhe qe sherben si dokument per arritjen e cilesise. Standardet ndikojnë ne jetën tone ne shume mënyra, duke e bere atë me te lehte, me te sigurte dhe me te shëndetshme. Standardet zhvillohen ne baze te mirëkuptimit ne mes paleve te interesuara, dhe përfundimisht duhet te diktohen nga tregu. Nga Standardi perfiton prodhuesi, sepse duke punuar me Standarde ulet çmimi i prodhimit, rritet besueshmëria e produkteve, perfiton konsumatori, dhe lehtëson krahasimin e produkteve ne zgjedhjen e tyre. CEN- Komiteti Evropian i Standardizimit me seli ne Bruksel eshte themeluar me 1961, dhe misioni eshte qe te promovoje harmonizimin teknik vullnetar ne Evrope, ne bashkëpunim me organizmat botëror dhe partneret e tij ne Evrope.
4
Ne Kosove prej vitit 2005 funksionon Agjensioni i Standardizimit qe eshte ne zhvillim e siper, qe te avancoje edhe miratimin e Standardeve edhe ne Kosove, por per per momentin jo ne lidhje te drejtpërdrejte me CEN-in, por indirekt.
1.2. Struktura dhe vetite Njohja e strukturës se materialeve te ndërtimit është e domosdoshme për te kuptuar, për te interpretuar e për te zgjedhur drejte problemet praktike qe lidhen me përdorimin e materialeve, çdo here per nje rezultat dhe efektivitet me te mire. Struktura e materialit studiohet nga tri aspekte: - sipas makrostruktures se materialit (strukture qe verehet vizuelisht) - sipas mikrostruktures se materialit (strukture qe verehet me mikroskop) - sipas struktures se brendshme te lendes qe e perben materialin Makrostruktura materialit – ne gjendje te ngurte, mund te jete ajo qe vlerësohet tek materialet sic jane : betoni, materialet argjilore, druri etj. Mikrostruktura e materialit- mund te jete : Kristalore dhe Amorfe.Por ne raste te caktuara mund te jene prezente te dy format per materialin e njejte, p.sh. kuarci si forme kristalore, ndersa silicit si forme amorfe. Struktura e brendshme e materialit-Karakterizihen me lidhjen e ne mes grimcave duke formuar rrjeta-forma kristalore karakteristike . Karakteristike e formes kristalore eshte ne qendrueshmerine e saj, p.sh. celiku, qelqi etj dhe e cila krijohet si pasoje e kalimit prej nje gjendje agregate ne tjetren nen veprimin e forcave te jashtme, temperaturave etj. Struktura kristalore karakterizohet me orientimin dhe radhitjen e thermiave te imeta (atomeve dhe molekulave) ne forma te caktuara gjeometrike. Nder format me te shpeshta gjeometrike jane , kristalet mund te jene: Kubike, tetragonale, heksagonale, rombike, monoklinike, triklinike.
fig.4.1- forma kubike
fig.4.2-forma heksagonale
5
fig.4.3.
Strukture kristalore e kalcitit
Struktura amorfe- karakterizohet ngase thermiat e materies janë te shpërndara ne forme te parregullt, p.sh. polimeret. Shume nga materialet e ndertimit kane strukture kristalore, apo amorfe, mirëpo disa prej tyre edhe mund te kene strukture te perziere , p.sh. betoni. Nga aspekti se si jane te renditura kristalet, apo si jane te shpërndara materialet ndahen ne : - Izotrope- me karakteristika te njëjta ne te gjitha drejtimet, p.sh. çeliku - Anizotrope- me karakteristika te ndryshme ne drejtime te ndryshme, p.sh. druri. Ne përgjithësi te materialet e ndërtimit vetitë e tyre janë ne varshmeri nga struktura e tyre, gjegjësisht nga lidhja ne mes grimcave te imëta. 1.3.
Vetitë e Materialeve te ndërtimit
Ne përgjithësi vetitë themelore te materialeve te ndërtimit janë: - Vetitë kimike - Vetitë fizike - Vetitë mekanike - Vetitë fiziko-mekanike (teknologjike)
1.3.1. Vetitë kimike Përbërja kimike e materialit te ndërtimit mundëson vlerësimin e një sere vetive tjera qe e përshkruajnë atë material. Vetitë kimike përshkruajnë përbërjen kimike te materialit, gjegjësisht ndryshimet qe ndodhin ne material si pasoje e veprimeve kimike, gjegjësisht kur vie ne kontakt me reagensë te ndryshëm. Këto veti manifestohen nga veprimi agresiv i rrethinës , apo proceseve te brendshme
6
(p.sh. procesi i ngurtësimit te betoni, me crast ndryshon gjendja agregate e vete materialit ). Njohja e vetive kimike mundëson përdorimin e drejte te materialit te caktuar ne vendin e caktuar , duke marre parasysh rezistencen apo jetegjatesine e materialit ne ate vend.(p.sh. përdorimi i betonit adekuat ne kontakt me ujin e detit-ujera sulfate, gjegjësisht zgjedhja e drejte e çimentos ne kete rast). Po ashtu njohja e ketyre vetive na mundëson qe ne momente te caktuara te dime te ndërmarrim masa adekuate. 1.3.2. Vetitë fizike Vetitë fizike karakterizohen me atë se nuk ndryshojnë gjate përdorimit te materialit dhe e karakterizojne atë ne cfardo gjendje qe është, d.m.th. para, gjate dhe pas veprimit te ngarkesës. Vetitë fizike janë: - masa vëllimore - masa specifike - dendësia - poroziteti - thithshmëria e ujit - qendrushmeria ndaj ngricave - percueshmeria e nxehtësisë - percueshmeria akustike - percueshmeria elektrike
Masa Vëllimore- paraqet materialit ne njesi vëllimi ne gjendje natyrore (me pore dhe zbrastesira). m0 1.1. ( gr / cm 3 ), (kg / m 3 ) V - masa vellimore - m0 masa e mostres ne gjendje te thate (gr),(kg) - V Vellimi ne gjendje natyrore (me pore dhe zbrastesira) (gr), (kg)
Masa e mostres ne gjendje te thate (masa e mostres ne gjendje konstante ), fitohet me tharjen e mostres ne temperature ~ 105 0C, përderisa mostra pas dy matjeve te njepasnjeshme ne interval kohor prej 24 h, nuk tregon dallim me teper se 1 gr, dhe pastaj peshohet me peshore me saktësi te caktuar (0.1 gr). Vellimi i mostres , ne varesi te formes gjeometrike përcaktohet ne dy menyra: - mostrat me forme te rregullt gjeometrike; me matjen e dimensioneve - mostrat me forme jo te rregullt gjeometrike; me volumenometer Mirepo te forma jo e rregullt gjeometrike dallojme mostrat ne gjendje te ngurte, qe kerkojne kushte te tjera dhe mostrat ne forme pluhuri qe kerkojne kushte tjera te përcaktimit te vëllimit.
7
Masa specifike (densiteti)- Paraqet masen e materialit ne njesi vëllimi ne gjendje absolutisht kompakte (pa pore dhe zbrastesira)
m0 1.2 ( gr / cm 3 ), (kg / m 3 ) Vo - s masa specifike - m0 masa e mostres ne gjendje te thate (gr),(kg) - Vo Vellimi ne gjendje absolutisht kompakte (pa pore dhe zbrastesira) (gr), (kg)
s
Ne shumicën e materialeve vërehet dallimi ne mes këtyre dy koncepteve: masës vëllimore dhe masës specifike, mirëpo disa materiale bëjnë përjashtim ku mund te themi se nuk dallon ky koncept(p.sh. çeliku, qelqi, etj) Ne pergjithesi masa vellimore eshte me e vogel se masa specifike, apo ne raste te caktuara e barabarte : s Keta dy parametra per materiale te ndryshme dallojne shume. Qe te arrijme ne realizimin e vëllimit absolutisht kompakt, eshte ne varesi te llojit te materialit. Te materialet e ngurta (te pa ndrydhshme), kjo realizohet vetem me bluarjen e tyre (tharmimin e tyre), e me pastaj percaktojme masen specifike. Kjo eshte nje menyre, ku përdorim volumenometrat si aparature: volumenometri i Erdmenger-Man, e ne raste me te shpeshta Byreta Automatike me Piknometer. (Ne te dy rastet kemi ne përdorim gypin e shkallëzuar me V=50 cm 3). Rastet me te shpeshta te përdorimit te ketille jane per materialet: guri, çimento, etj. p.sh. gjate përcaktimit te mases specifike te çimentos: masim 30 gr çimentos, e me pastaj ne principin e cvendosjes se lengut përcaktohet masa specifike: m 30 s o ; s (gr/cm3) Vo 50 h Dendesia (shkalla e dendesisë)- paraqet shkallen e mbushjes se vëllimit me lende te ngurte, apo paraqet raportin ne mes vëllimit ne gjendje absolutisht kompakte dhe vëllimit ne gjendje natyrore. V o; V mo s mo mo Nese : Vo ;V ; atehere kemi: = 1 mo s s
Porositeti- paraqet shkallen e mbushjes se vëllimit me pore dhe zbrastesira, ne njesi vëllimi, dhe shprehet ne përqindje. V Vo ... (%) 1.3 p V
8
m0 p
mo
mo
s
s 1 (1 ) x100 (%) s s
Sic shihet poroziteti eshte cilësi e kundërt e dendesise, dhe vlera e porozitetit sillet nga (0-98)%. Meqenese poroziteti eshte i ndërlidhur me shumen e poreve, atehere poret mund te jene: - kapilare - poret e lidhura - poret e mbyllura
poret kapilare
poret e lidhura
poret e mbyllura
Si veti poroziteti mund te jete : po - poroziteti i hapur- poroziteti i mbyllur- p m Poroziteti i hapur- paraqet raportin e shumes se vëllimit te te gjitha poreve te ngopura me uje ndaj vëllimit te materialit. po
m n m0 (%); ku: V
mn -masa e mostrës se ngopur me uje
m0 - masa e mostrës ne gjendje te thate V - vëllimi i mostrës p 0 - poroziteti i hapur Poret e hapura jane te lidhura me ambientin, e gjithsesi jane te lidhura ne mes veti, prandaj edhe mbushen me uje ne kushte te zakonshme te ngopjes. Porositeti i mbyllur- Paraqet pjesën e mbetur te poreve nga poroziteti i hapur. pm p p0 (%), ku: p m -poroziteti i mbyllur Ne pergjithesi materialet permbajne pore te hapura dhe te mbyllura. Rritja e porozitetit te mbyllur ne krahasim me ate te hapur shpie ne rritjen e jetegjatesise se materialeve.
9
Thithshmëria e ujit- e ndonje materiali te ngurte nënkupton aftesine e tij qe ne kushte normale, apo ne kushte te posaçme ne kontakt me ujin te thithe ate, gjegjësisht qe t’a mbaje ne masen e tij. Si veti manifestohet, apo vie ne shprehje ne materialet qe kohe te gjate jane nen veprimin e ujit, i cili edhe mund te jete agresiv, qe deperton ne strukturen e materialit duke shkaktuar efekte te demshme, p.sh. ndikimi I ujerave agresiv ne beton te shtyllat e urave shkakton korozionin e betonit-armatures. Poashtu uji i thithur , nese materiali i nenshtrohet ndryshimit te temperaturave, kalon ne gjendje aggregate tjeter, me c’rast shkakton rritje te vellimit, e me kete forcat e brendshme qe tentojne te shkatrrojne ate material.
Demtimet e shkaktuara nga uji ne brendesi te murit Thithshmeria e ujit e materialeve poroze percaktohet sipas metodes Standarde, duke e zhytur dhe mabajtur mostren ne uje, Temperatura e ujit eshte 20 2 0 C , ndersa kohezgjatja eshte 24 h, ne nivele te ndryshme. Thithshmeria e ujit varet nga porositeti I hapur, meqenese uji nuk deperton ne poret e mbyllura. Mirepo nuk do te thote qe thithshmeria e ujit eshte e barabarte me porositetitn. P.sh. poroziteti te betonet e lehta mund te jete 50 60% , ndersa thithshmeria e ujit sillet diku 20 30% te vellimit. Thithshmeria e ujit ndaj vellimit llogaritet : m m0 WV n x100(%) V ku: mn - masa e mostres se ngopur me uje m0 - masa e mostres ne gjendje te thate V - vellimi I mostres Thithshmeria e ujit ndaj mases llogaritet:
10
m n m0 x100(%) m0 ku: mn -masa e mostres se ngopur me uje m0 -masa e mostres ne gjendje te thate Mirepo nese mostra I nenshtrohet thithshmerise se ujit me shtypje te rritur, atehere eshte e qarte se ne ate rast kemi thithshmeri me te madhe , gjegjesisht kjo do te shprehet: mnp m0 WVP x100(%) V ku: mnp -masa e mostres te ngopur me ne shtypje te caktuar Wm
m0 -masa e mostres ne gjendje te thate V -vellimi I mostres Nga kjo qasje mund te vleresojme edhe koeficientin e thithshmerise se ujit(koeficienti I ngopjes) : W k n V <1 WVP gjegjesisht vleresimin e materialit nga ky aspect. Shembull: Gjate ekzaminimit te mostres kubike te gurit me gjatesi te brinjes a=70 mm, gjegjesisht me vellim 343 cm3, jane regjistruar keto masa te mostres: - ne gjendje te thate: m0 729 gr -
ne gjendje te ngopur ne shtypje normale: ne gjendje te ngopur me shtypje te rritur:
mn 768 gr mnp 774 gr
Te vleresohet perdorshmeria e ketij guri duke marre per baze koeficientin e ngopjes? WV
mn m0 768 729 x100 11.4% x100(%) ; WV 343 V
Wm
m n m0 768 729 x100(%) ; Wm x100 5.35% m0 729
WVP
mnp m0 V
x100(%) ; WVP
774 729 x100 13.1% 343
WV 11.4 0.87 >0.80; cka d.m.th. se guri ploteson kushtin ; kn WVP 13.1 nga aspekti I thithshmerise se ujit. k th
Verejtje; k th (0.75 0.90) -koeficienti i thithshmerise se ujit 11
Nje parameter tjeter I rendesishem qe vlene te analizohet eshte: koeficienti I zbutjes k Z , qe paraqet raportin e soliditetit (rezistences) ne shtypje ne gjendje te ngopur me uje dhe soliditetit(rezistences) ne shtypje ne gjendje te thate. R kZ n ; R0 ku: Rn -soliditeti (rezistenca) ne shtypje ne gjendje te ngopur R0 -soliditeti (rezistenca) ne shtypje ne gjendje te thate Koeficienti I zbutjes karakterizon qendrueshmerine e materialit ndaj ujit dhe mund te merr vlera nga 0 (te argjila) e deri 1(te qelqi,metalet). Ndersa te guri si material qe ne rastet me te shpeshta eshte ne uje, lejohet qe ky koeficient minimum te jete 0.8. Qendrueshmeria ndaj ngricave- eshte veti e materialit te ngopur me uje qe u nenshtrohet ndryshimeve te njepasnjeshme te temperaturave-ngrirjeshkrirje.Qendrueshmeria e materialit vleresohet pas nje sere cikluseve te njepasnjeshme, dhe ne nje menyre shprehet me klasen ne qendrueshmeri ndaj ngricave. E gjithe kjo nderlidhet me faktin se gjate cikluseve te ngrirje-shkrirjes kemi te bejme me humbjen nga masa si dhe me renjen (zvogelimin) e soliditetit (rezistences) ne shtypje. Sidomos kjo eshte e shprehur te materialet qe qendrojne panderprere ne uje (guri, betoni, etj). Qendrueshmeria ndaj ngricave eshte e lidhur me jetegjatesine e materialeve, gjegjesisht konstruksioneve qe u nenshtrohen ketzre veprimeve. Klasa ne qendrueshmeri ndaj ngricave vendoset ne project, ne funksion te llojit te konstruksionit dhe kushteve te shfrzteyimit te konstruksionit-materialit. P.sh. rezistenca ndaj ngricave Rng 50 ; nenkupton rezistencen ndaj 50 cikluseve te ngrirje –shkrirjes. Le te spjegojme shkaqet e shkaterrimit te materialeve poroze nga veprimi I ujit dhe ngricave.
12
Uji ne poret e medha ne temperature te uleta ngrine, me crast rrit vellimin per ~ 9%. Gjate rritjes se vellimit zvogelohet hapsira e lire e poreve, dhe ne funksion te kesaj hapsire dallojme: - nese V 0 K th 0.92 - poret jane te mjaftueshme per rritjen e vellimit - nese V 0 K th 0.92 - poret kane hapsire te lire te mjaftueshme - nese V 0 K th 0.92 - ne pore nuk ka hapsire te mjaftueshme per akull Vleresimi I qendrueshmerise se materialit ndaj ngricave ne humbje ne mase atehere kjo llogaritet sipas shprehjes: m0 mng m x100(%) ku:
m -humbja nga masa m0 - masa e mostres ne gjendje te thate
mng - masa e mostres pas cikluseve te ngrirje shkrirjes
Dhe sipas ketij kriteri humbja nga masa kufizohet ne : m 5% Mirepo vleresimi I qendrueshmerise ndaj ngricave mund te behet edhe me krahasimin e solideitetit (rezistences) ne shtypje para dhe pas cikluseve te ngrirje-shkrijeve, sipas shprehjes: Rnsh k n sh 1 ; R0 k n - koeficienti I qendrueshmerise ndaj ngricave ku:
Rnsh - soliditeti (rezistenca) ne shtypje pas cikluseve te ngrirje –shkrirjes R0sh -soliditeti (rezistenca) ne shtypje para cilkluseve te ngrirje shkrirjes k n =(0.75-0.90), per gurin si material ndertimor
Përçueshmëria e nxehtësisë- eshte vetia qe ka materiali per përcjelljen e nxehtesise nga nje sipërfaqe ne sipërfaqen tjeter. Si veti eshte kryesore te materialet termoizoluese, mirëpo eshte prezente te te gjitha materialet, qe perdoren per mure, mveshje te mureve, sisteme meskate dhe shtresa te dyshemeve, si dhe materialet tjera. Materialet e ndryshme nga ky aspekt kane edhe veti te ndryshme termike, prandaj gjate projektimit apo ndertimit përdorim termin teknik: dilatimi termik i materialeve. Ne aspektin e projektimit manifestohet ne mase te madhe te objektet me hapësira te medha apo edhe ne lidhjen ne mes dy materialeve te cilat edhe nuk kane veti te njeta termike. E gjithë kjo vie ne shprehje ne ndryshimin e temperaturave, ku ne raste te caktuara keto ndikime jane ndoshta edhe me te mëdha se ndikimet statike nga ngarkesat e jashtme eksploatuese. - Koeficienti termik i bymimit- Secili nga materialet karakterizohet me koeficientin termik te bymimit, qe shprehet me shprehjen l t l0 T ; ku
13
l - zgjateshmeria e materialit nga veprimi termik t - koeficienti termik i bymimit T -ndryshimi i temperaturës ( T2 T1 )
Përçueshmëria e nxehtësisë qe ne vete ngërthen shpejtësinë e ngrohjes apo ftohjes se materialeve , kryesisht varet nga vetitë fizike te materialit te caktuar, dhe ne funksion te kësaj kemi materiale qe njihen si përçues te mire te nxehtësisë dhe përçues te dobët te nxehtësisë. Nga aspekti praktik i përdorimit te materialeve dhe kushteve te parashtruara mund te themi se: per objektet e banimit kërkohet qe gjate temperaturave te ulëta mos te te kemi humbje te menjëhershme te energjisë se brendshme, gjegjësisht qe ne temperatura te larta mos te kemi kalim te energjisë se jashtme. Këto arrihen vetëm me zgjidhjen e drejte te materialeve. Ne këtë mënyrë do te shfrytëzojmë disa terminologji termike: - Sasia e nxehtësisë ( Q ) e cila kalon nga një trup ne trupin tjetër me ndryshimin e temperaturës prej T1 ne temperaturën T2 , është proporcionale me masën e trupit (m) dhe ndryshimit te temperaturës T . Q c m(T2 T1 ) (J) ku: Q - sasia e nxehtësisë c - nxehtësia specifike m - masa T T2 T1 - ndryshimi i temperaturës Ne këtë lidhje: nxehtësia specifike e materialit paraqet sasinë e nxehtësisë e cila masës se trupit prej një njësie ia ngrit temperaturën për 1 K. Ndërsa parametër tjetër definohet edhe : kapaciteti termik i materialeve: Q , qe paraqet sasine e nxehtesise e cila nevojitet qe masa (m) e T materialit te ngrohet per 1 K. Percueshmeria e nxehtesise eshte ne varesi nga koeficienti i percueshmerise termike te materialit , i cili jipet me shprehjen; Q d x ; (W/mK) A(T1 T2 ) t ku: - koeficienti I percueshmerise termike Q - sasia e nxehtesise A - siperfaqja e prerjes terthore (T1 T2 ) - ndryshimi temperatural d -trashesia e shtrese t - koha e kalimit (ore) Keficienti I percueshmerise trmike - - varet nga materiali, gjegjesisht struktura e materialit, dhe ne vazhdim do te prezentojme kete karakteristike per disa materiale: cm
14
15
Percueshmeria e nxehtesise ne materialet shtresore- ne praktike manifestohet te muret, dyshemete, apo edhe te ndonje element tjeter konstruktiv, ku naparaqiten me shume materiale te cilat bashkepunojne dhe sillen si tersi. Secili material ka karakteristikat e veta, qe nenkupton, trashesined i (m) , koeficientin e percueshmerise termike (W / mK ) , mirepo ne ne kete rast do te analizojme si nje tersi, permes koeficientit te kalimit te nxehtesise( K ): K
(W/m2K), qe definohet me sasine e nxehtesise e cila kalon prej nje
d ane normal ne siperfaqen prej 1m2, te ndonje elementi konstruktiv me trashesi d (m) gjate ndryshimit te temperatures se ajrit ne te dy anet e elementit prej 1 K. Pra koeficienti- K - eshte vetia e percueshmerise termike te ndonje elementi ndares. Le te prezentojme nje shembull te tille:
Sic shihet nga figura temperature ndryshon ne forme drejtevizore nga nje shtrese ne tjetren, neper trashesite perkatese. d Meqenese: ri i , paraqet rezistencen e kalimit neper shtresa, atehere:
i
Ri ri (
di
i
) ; qe paraqet rezistencen e pergjithshme te murit
Atehere temperature neper shtresa paraqitet me shprehjen: Ti Ti 1 q Ri
16
Shembull: Muri I betonit me trashesi 20 cm ( 2.1 ), nga ana e brendshme eshte mveshur me pllaka allcie me trashesi 2.5 cm ( 0.35 ), ndersa nga ana e jashtme eshte I suvatosur me llac cimentoje me trashesi 2.0 cm ( 0.87 ), te caktohen temperaturat neper shtresat nese Tm 20 0 C dhe
T j 50 C . Zgjidhje: Rezistenca e kalimit neper shtresa: ri
di
i
per shtresat e prezentuara
eshte:
r1 r2 r3
d1
1 d2
2 d3
3
0.025 0.071 0.35
0.20 0.095 2.1
0.02 0.023 0.87
R ri 0.189(m 2 K / W ) Per temperaturat e dhena, rrjedhja specifike e nxehtesise do te jete: Tm T j 20 5 q 132.27(W / m 2 K ) ri 0.189 Atehere temperature neper shtresa do te jete: T1 T2 r1 q 0.071 132.27 9.39 9.40 0 C Per T1 Tm 20 0 C T2 20 9.40 10.6 0 C T2 T3 r2 q 0.095 132.27 12.56 12.6 0 C
Per
T2 10.6 0 C T3 10.6 12.6 2 0 C T3 T4 r3 q 0.023 132.27 3.04 30 C
Per
T3 2 0 C T4 2 3 50 C
Koeficienti I kalimit te nxehtesise per mure shtresoreGjate kalimit te nxehtesise nga siperfaqja e jashtme ne siperfaqen e brendshme, ndodh ndrzshimi I temperatures, qe do te thote se nuk kemi temperature te njejte. Mirepo pervec kesaj ketu kemi edhe nje fenomen se temperature nuk eshte e njejte ne cilindo ambient (te jashtem apo te brendshem) dhe pjesen kontaktuese te murit. Kjo manifestohet me koeficiente te kalimit ( mb , dhe j ) dhe rezistences se kalimit te nxehtesise: rmb dhe r j . rmb
1
mb
; rj
1
j
;
17
Zakonisht vlerat
1
mb
ka vlera (0.13-0.17) m2K/W dhe
1
j
me vlere (0.04) m2K/W
Koeficienti I kalimit te nxehtesise (K) paraqitet me shprehjen: 1 1 (W/m2K) K d1 d 2 1 1 R
mb
1
2
j
Kkoeficienti I kalimit te nxehtesise sipas standardeve per posicione te ndryshme ka edhe vlera te ndryshme , te cilat I prezentojme ne tabelen ne vijim:
18
Shembull: Gjate renovimit te nje objekti te vjeter me mure prej tullave te plota me trashesi d 24cm dhe ( 0.81 ), parashihen keto shtresa mveshese: Siperfaqja e brendshme e murit suvatohet me llac gelqeror-allci me trashesi d 2.5cm dhe ( 0.75 )ndersa siperfaqja e jashtme mveshet me shtrese termoizoluese te caktuar me koeficient ( 0.035 ) W/mK, dhe shtrese mbrojtese te izolimit , llac me trashesi ( d 0.5 cm) dhe ( 0.50 )W/mK. Sa duhet te jete shtresa termoizoluese ne menyre qe koeficienti I kalimit te nxehtesise te jete KW 0.40 .
19
Ana e jashtme
Ana e bre ndshm e
Zgjidhje:
0.5 X
K
24
2.5
1 1
mb
d1
1
d2
2
d3
3
d4
4
0.40
1
j
per kete shembull kemi : 1 1 0.04 si dhe: 0.13 dhe
j
mb d1
1
K
d d d 4 0.005 0.025 0.24 x 0.333 2 0.296 3 0.01 0.75 2 0.81 3 0.035 4 0.5
1 0.40 x 0.13 0.01 0.296 0.33 0.035
x 6.0cm
Verejtje: cdo here pervetesohen vlerat sipas trashësive standarde, per shtresa termoioluese, dhe trashesi te murit (p.sh. nuk mirret trashesia e murit 22 cm, sepse nuk ka dimensione te tullave apo blloqeve)
20
Percueshmeria e zerit- si veti fizike e materialeve është e lidhur drejtpërdrejt për objektet e banimit, objektet industriale si dhe ato publike. Qëllimi i pegjithshem është: mbrojtja e njeriut nga zhurmat te cilat ne qytete rriten 1dB çdo vit. Zvogëlimi i zhurmave , si pasoje e përdorimit te materialeve akustike ruan shëndetin dhe forcën e njeriut duke krijuar kushte te përshtatshme per pune, dhe prodhimtari te larte. Zgjedhja e materialeve akustike varet nga lloji i zhurmës, nga niveli i saj dhe karakteristikat e frekuencës. Zhurma mund te jete : ajrore dhe goditëse. Zhurma ajrore- është ajo nga pajisjet punuese, nga instrumentet muzikore, nga televizori, qe përhapet ne formën e valëve te zërit ne ajër. Zhurma goditëse- është ajo nga goditjet ne konstruksion, vibrimi ne konstruksion, si dhe lëvizja e orendive apo gjësendeve tjera. Izolimi nga zhurmat ajrore përcaktohet nga aftësia zeizoluese e konstruksionit , dhe tregon zvogëlimin e presionit te zërit ( dB ) pas depërtimit neper konstruksion. Aftësia zeizoluese llogaritet me formulën: 1 10 lg ( dB ) ap ku:
a p -koeficienti i depertueshmerise se zërit. Izolimi nga zhurmat goditëse përcaktohet nga niveli i presionit te zerit ne ndërtesë nen mbulese Lmb . Niveli kufitar i zhurmave caktohet sipas rendesise se objektit dhe karakteristikave te frekuences se zerit. P.sh. vlera ne repartet e prodhimit jane ato 80 85 dB , per objekte administrative 38 70 dB , per spitale 15 50 dB , etj. Poashtu nga aspekti i intensitetit kemi: - intensitet shume i dobet 20dB , p.sh. zhurma nga lëkundja e gjetheve te pemeve. - Intensitet i dobet 40dB hapësirat e nje blloku banimi naten. - Intensitet i pranueshem 60dB , trafiku intensiv ne rruge - Intensitet i padeshirueshem 100dB , stacionet e trenave, metrove etj. - Intensitet i padurueshem 120 140dB , zhurma te aeroplanëve ne momentin e fluturimit dhe aterimit. Ne praktike takohen zhurma te llojeve dhe niveleve te ndryshme , prandaj edhe materialet akustike qe perdoren jane te llojeve te ndryshme.
21
Ne pergjithesi materialet qe thithin (apsorbojne) zerin sherbejne per te ulur energjine valeve te zerit,d.m.th. per te ulur zhurmat ne objekte. Ndersa materialet zeizoluese perdoren kryesisht per te dobësuar goditjen e zerit. Materialet zeabsorbuese-vetite dhe karakteristikat Koeficienti i absorbimit te zerit- paraqet karakteristiken kryesore akustike te materialeve zeabsorbuese, dhe shprehet: E a abs ; ku E zer a - koeficienti i absorbimit te zerit E abs - energjia e absorbuar e zerit E zer -Energjia e përgjithshme e zerit
22
Te gjitha materialet e ndertimit kane aftesi qe sado pak te absorbojne zerin, prandaj cdo here a 0 ; ndersa vlera maksimale eshte a 1 . Ne pergjithesi materiale zeabsorbuese jane ato ku koeficienti a 0.2 .
Absorbimi i energjise se zerit Koeficienti i absorbimit te zerit varet nga poroziteti i materialit. Koeficienti i absorbimit rritet me rritjen e porozitetit, dhe kjo tregon se ne raste te tilla synohen materialet qe kane porozitet 40 90% . Nga vetia e mëparshmematerialet termoizoluese- rezulton kërkesa e njejte, pervec se ndryshon natyra e poreve. Nga materialet baze jane materialet me strukture fibrore, pra ato me fibra minerale, apo fibra qelqi apo edhe asbesti. Ne fig. Me poshte jane paraqitur disa nga keto materiale:
Materiale me strukture te fibrave apo te perforuara Perdorimi i ketyre materialeve zeabsorbuese, ka te beje ne ndertimin ne shtresa nga materialet poroze homogjene te cilat montohen drejtepersedrejti ne sipërfaqet e konstruksionit , apo ndonjehere edhe duke lene hapesire ne mes.
23
Veshja akustike quhet e përshtatshme nese niveli i uljes se zhurmave eshtt me i larte se 3dB . Ulja e nivelit te zhurmes mund te përcaktohet sipas shprehjes: S L 10 lg(1 ) ; ku S S -siperfaqja ekuivalente zeabsorbuese S -shtesa e vetise absorbuese pas vendosjes se materialit akustik Ne arkitekture shpeshehere si elemente zeabsorbues mund te jene elementet ne forme te trupave te rregullt gjeometrik, p.sh. kubi, prizma, sfera etj qe vendosen ne mjedise me zhurme. Materialet zeizoluese-vetite dhe karakteristikat Moduli dinamik i elasticitetit eshte karakteristike kryesore e materialeve mbushese zeizoluese. Zvogelimi i modulit te elasticitetit zvogëlon shpejtesine e përhapjes se tingullit. Shpejtesia e përhapjes se tingullit- si vale longitudinale (m/s) eshte e ndryshme per materiale te ndryshme: p.sh. per celikun 5050, granitin 3950, betonin 4100, tullen 3350, drurin 1500 etj. Nga keto vlera shihet se materialet me poroze jane me te favorshme si materiale mbushese zeizoluese.
Llojet e materialeve zeizoluese jane ne funksion te objektit , apo kthines qe do t’i prezantojme me disa fig. Ne vijim.
24
25
26
27
Poashtu përdorimi i materialeve zeizoluese ne mure mund te tregohet me keto fig.
28
29
1.3.3. Vetite mekanike te materialeve Vetite mekanike te materialeve jane ato veti qe karakterizojne sjelljen e materialit gjate veprimit te ngarkesave. Gjate veprimit te ngarkesave materiali mund te ndryshoje formen, apo edhe te pesoje deformime. Mostra e materialit e cila i nënshtrohet veprimit te ngarkesave paraqet nje strukture te qendrushme, gjegjësisht grimcat e vogla jane te lidhura ne mes veti me forca kohesive, qe deri ne nje mase te caktuar i perballojne veprimit te ngarkesave te jashtme. Momenti (çasti) kur mostra (materiali) nuk mund te i perballoje ngarkesave te jashtme paraqet te ashtuquajturen aftesi mbajtëse te materialit. Mirëpo gjate gjithe veprimit te ngarkesave mostra peson deformime te cilat ne pergjithesi deri ne nje stad mund te jene elastike (te kthyeshme), ndersa me tej kalojne ne deformime joelastike. E gjithe kjo përcillet deri ne momentin e thyerjes apo shkatërrimit. Gjendja e veprimit te ngarkeses, paraqet gjendjen e nderur, dhe shprehet: F (N/mm2); ku: A - paraqet nderjet F - forcen e cila rritet gradualisht A - Siperfaqen e prerjes terthore te mostres
30
Meqenese kjo përcillet me deformime te cilat paraqiten me shprehjet l (mm/mm), qe paraqet deformimin relativ l
l
F l A E
qe paraqet ligjin e Hook-ut.
Ndersa lidhshmëria ne mes sforcimeve dhe deformimeve jipet me shprehjen: E ; ku E - moduli i Elasticitetit -Vetite deformuese te materialeve Elasticiteti- i trupit te ngurte eshte veti qe materiali ka, qe pas ndërprerjes se veprimit te ngarkesave i njëjti te kthehet ne gjendje paraprake sa i perket formes dhe dimensioneve fillestare (nuk ka deformime te mbetura). Plaasticiteti- i trupit te ngurte paraqet vetine e materialit ne ndryshimin e formes dhe dimensioneve fillestare nga veprimi i ngarkesave te jashtme, mirëpo pa u shkatërruar (ende ka aftesi mbajtese). Deformimet e mbetura pas ndërprerjes se veprimit te ngarkesave jane deformime plastike. Karakteristikat kryesore te vetive deformuese te materialeve jane : moduli i Elasticitetit, koeficienti i Puasonit, moduli i Perdredhjes, etj.
31
Moduli Elasticitetit- shpreh ne vetevehte masen e shtangesise se materialit. Materialet me energji lidhese nderatomike te larte karakterizohen me modul te larte te elasticitetit. Vetite mekanike te materialeve karakterizohen nga diagrami i “sforcim deformim” ( ) Moduli i Elasticitetit përcaktohet edhe si tangjente e kendit / , qe paraqiten si ne fig.
Ndryshimi i deformimeve ne varesi te nderjeve Moduli i Elasticitetit lidhet edhe me karakteristikat tjera elastike te materialit , p.sh. koeficientin e Poisson-it, Modulin e rrëshqitjes, etj. Koeficienti i Pooison-it- paraqet raportin ne mes deformimeve terthore dhe atyre gjatesore, dhe shprehet me shprehjen: TERTT / GJAT Moduli i rrëshqitjes- paraqet lidhshmerine ne mes modulit te Elasticitetit dhe koeficientit te Pooison-it, dhe jipet me shprehjen: E G 2(1 ) Mirepo pervec sjelljes elastike dhe plastike, materiali nen veprimin e ngarkesave mund te sillet edhe si material viskoz. Te tri rastet jane dhene ne fig.
- Rezistenca (Soliditeti) i materialeve Rezistenca (Soliditeti) eshte veti e materialit qe t’i rezistoje shkatërrimit nen veprimin e sforcimeve te brendshem te shkaktuara nga forcat e jashtme ose edhe nga faktoret tjere (temperatura.) Si parametër vlerësohet me kufirin e rezistences (soliditetin maksimal) per nje deformim te dhene. 32
Varesisht nga lloji i materialit, edhe ekzaminimet, gjegjësisht pergaditja e mostrave eshte adekuate, p.sh. per beton, llac, celik etj. Meqenese ne shumicen e rasteve kemi te bejme me materiale johomogjene atehere edhe rezultati paraqitet si vlere mesatare e numrit te caktuar te mostrave. Ne varesi nga lloji i materialit, dhe menyra e veprimit te forces rezistenca (soliditeti) mund te jete: - ne shtypje - ne tërheqje - ne përkulje - ne prerje - ne goditje Rezistenca ne shtypje- përcaktohet ne mostrat standarde qe mvaren nga lloji i materialit qe ekzaminohet, te cilat i neneshtrohen veprimit te forces me rritje graduale deri ne thyerje. Forca e regjistruar ne momentin e thyerjes paraqet Rezistencen maksimale ne shtypje dhe shprehet: F RSH MAX (N/mm2), e me pastaj bazuar ne keto rezultate llogarohen A Klasat e Soliditetit ne shtypje per materiale te ndryshme, p.sh. beton etj. Ne rezultatet e ekzaminimeve ndikon shpejtësia e ngarkimit te mostrave.
Ekzaminimi i rezistences (soliditetit) ne shtypje Per materiale te ndryshme , rezistenca (soliditeti) ne shtypje ka vlera te ndryshme.
33
Rezistenca(Soliditeti) ne tërheqje- si veti përcaktohet per materiale te caktuara, p.sh. celiku, druri etj. Mostrat e caktuara i nënshtrohen veprimit te forces ne tërheqje , me rritje graduale deri ne momentin e këputjes. Rezistenca F ne tërheqje shprehet : Rt MAX (N/mm2) A0 Ne vijim do te prezentojme disa lloje te veçanta te mostrave per materiale te veçanta.
Mirepo ne disa materiale aplikohet edhe metoda indirekte e rezistences ne tërheqje permes carjes, p.sh. te betoni:
Rezistenca (Soliditeti) ne përkulje- Percaktohet ne mostrat standarde – mostrave prizmatike, duke u mbështetur ne dy mbeshtetes ne distance te caktuar , kur edhe veprojne dy forca koncentrike. Rezistenca ne përkulje llogorohet me shprehjen: M (N/mm2); ku: Rp W R p - rezistenca ne përkulje M - momenti i përkuljes W - momenti rezistues i prerjes terthore Per prezentim me te qarte , prezentojme fig. ne vijim:
34
Apo nga skicat rjedh qe : R p
3 max F l 0 2 b h2
Rezistenca ne prerje-percaktohet ne mostra te caktuara ku veprimi i forces shkakton shkëputje(prerje) pergjate mostres. Kjo shprehet me shprehjen : F (N/mm2) R 2b Per sqarim do te prezentojme fig. ne vijim:
Rezistenca ne goditje- është veti e materialeit qe t’i rezistoje shkatërrimit nga goditjet dinamike. Karakterizohet me vëllimin e punes se shpenzuar per shkatërrimin e mostrave standarde ne njesi vëllimi (J/cm 3), apo J/cm2. Kjo veti eshte e rendesishme te materialet qe perdoren per ndertimin e bazamenteve nen makineri. Nje shembull eshte prezantuar tek lavjerrësi i Charpy-it. G ( H h) (J/cm2); ku: A - rezistenca ne goditje G -pesha e goditesit H , h - lartesite e goditjes A -siperfaqja e prerjes terthore 35
Lavjerresi i Sharpy-it Fortesia e materialit- Fortesia eshte vetia qe t’i rezistoj depertimit te trupit me fortesi me te madhe. Jane te njohur dy metoda per vlerësimin e fortesise dhe ateë - me anen e gerrithjes (metoda e shkalles se Mossi-t te mineralet) - metoda e depertimit (Metoda e Brinelit , Vikersit te celiku,) Nje shembull i metodes se Brinelit eshte prezantuar ne fig. ne vijim:
dhe jipet me shprehjen: H
F (N/mm2) D t
1.3.4. Vetite fiziko=mekanike te materialeve Jane ato veti qe e karakterizojne materialin gjate përpunimit apo shfrytëzimit te tij. Nga vetite me te rendesishme fiziko-mekanike per disa prej materialeve jane: - rezistenca ndaj brehjes(te guri) - aftësia e materialit per saldim (te celiku) Eshte me rendesi se secili material ka edhe karakteristika te ndryshme prandaj kjo rezulton ne cilesite e ndryshme fiziko-mekanike te tij. Kjo nënkupton sqarimet per secilin aterial vec e vec.
36
2. GURI NDERTIMOR DHE PRODHIMET PREJ GURIT Ne materialet prej gurit natyror bejne pjese materialet dhe elementet qe përfitohen me anen e përpunimit mekanik (copëtimit, prerjes) te shkembinjeve natyror. Me ndihmen e përpunimit mekanik prodhohen pllakat mveshese , gure bloqe per mure, gure per themele, agregat per beton, etj. Te gjitha keto materiale ruajne te pandryshueshme strukturen dhe vetite e shkëmbit baze. Keto materiale perdoren ne jeten e përditshme te teknikes se ndertimit, dhe ne parim jane përdorur ne kohe shume te vjetra, perdoren sot, dhe do e perdoren ne te ardhmen. Mirepo përdorimi eshte zgjeruar edhe ne produkte/ materiale/ qe nuk ruajne vetite e shkëmbit baze, p.sh. gjate përfitimit te çimentos, qelqit etj. Minerali i gurit ndërtimor ne aspektin e struktures bene pjese ne Mineralet me strukture kristalore, qe kane forma te ndryshme te rregullta (kubike, heksagonale, tetragonale, rombike, etj.) Ne pergjithesi guri ndërtimor fitohet nga masivet shkembore qemund te jene nga me te ndryshmet, mirëpo ne dallojme kryesisht: - Shkembinjte magmatik; - Shkembinjte sedimentare - Shkembinjte metamorfik
Shkembinjte magmatik- jane fituar si rezultat i ftohjes dhe ngurtësimit te magmes nga thellësia e tokes.
37
Krijimi i shkembinjeve nga magma vullkanike Varesisht se ku ka ndodhur procesi i ftohjes, ne sipërfaqe apo ne thellesi, edhe vetite e ketyre kane qene te ndryshme.Ne funksion te kësaj shkembinjte magmatik ndahen: - ne shkembinje te thellsise- qe jane formuar si rezultat i ngurtësimit te ngadalshem ne thellesi te madhe nga sipërfaqja e tokes. Kjo ka mundësuar formimin e masiveve me kompakte, dhe keta shkembinje karakterizohen me mase te madhe vellimore,rezistence te larte ne shtypje, thithshmëri te vogel te ujit. Nga perfaqesuesit kryesor te ketyre masiveve jane: graniti, sieniti, gabro, dioriti ) - ne shkëmbinj te sipërfaqes- qe jane formuar nga nurtesimi i magmes ne sipërfaqe te tokes.Nga keta faktore ndikues keto masive paraqiten me veti me te uleta se shkembinjte paraprak, e ndonjehere mund te jene edhe poroz apo edhe te shkrifte. Ne ata qe jane kompakt, vetite i kane afersisht te njeta me ata te thellesise, e ketu bejne pjese: andenziti, bazalti, diabazi etj. Ndersa ne ata qe jane poroz, dhe te shkrifte mund te permenden edhe shtfet e ndryshme, etj. Shkembinjte magmatik karakterizohen me mineralet përberse kryesore dhe ate: kuarci, feldshpate, silikatet ferromagneziale, mikatet etj. Disa prej karakteristikave te ketyre mineraleve do ti paraqesim ne tabelen devijim:
38
Shkembinjte Sedimentar- jane fituar si rezultat i proceseve kimike, fiziko-kimike dhe biologjike qe kane ndodhur ne sipërfaqen e tokes. Nen veprimin ujit dhe te eres nje pjese e tyre ndryshojne perberjen dhe zhvendosen duke u depozituar ne vende me te uleta te liqeneve, detrave etj. Shkembinjte sedimentare sipas menyres se depozitimit ndahen ne tri grupe: - depozitime mekanike - depozitime kimike - depozitime organike Ne depozitimet mekanike te shkrifta bejne pjese: argjilet, agregati, qe jane formuar si rezultat i shkatërrimeve mekanike te shkembinjeve. Ne depozitimet kimike bejne pjese allcia, dolomit, magneziti, qe jane formuar ne basene te ndryshme gelqeroresh apo basena te mbyllur. Ne depozitime organike bejne pjese: gelqeroret etj. Qe jane formuar me dekompozimin e organizmave shtazore e bimore, duke u bere me vone sedimentimi i tyre. Mineralet shkembformuese te shkëmbinjve sedimentare jane: - shkembinjte silikat (opali, kalcedoni, kuarci) - shkembinjte karbonat (kalciti, dolomiti, magneziti) - shkembinjte e mineraleve argjilore (kaolinit, montmoriloniti) - shkembinjte sulfatik (allcia, anhidritet tjera) Shkembinjte Metamorfik- jane formuar si rezultat i shendrrimeve te shkembinjeve magamtik dhe sedimentare nen veprimin e temperaturave, shtypjeve te larta, dhe fluideve kimikisht aktive. Jane shkembinje me pamje kristalore, dhe si perfaqesues qe kane zene vend ne ndërtimtari jane: gnajst, mermeret, kuarcitet, shistet argjiloe. Ne pergjithesi shkembinjte metamorfik ndahen ne dy kategori: - shkembinjte qe formohen ne procese metamorfike te natyres termike apo kimike
39
shkembinjte qe formohen nga proceset metamorfike te natyres mekanike apo nen veprimin e peshes se shkembineve te mbivendosur. Mineralet shkembformuese te ketyre shkembinjeve metamorfik jane: - grupi i mineraleve silikate: feldshpatet, kuarci, mikat,olivinet etj - grupi i mineraleve karakteristike: kalciti, dolomiti -
2.1. Perfitimi, përpunimi i materialeve prej gurit natyror Materialet dhe elementet prej guri natyror prodhohen nga formacionet shkembore me anen e përpunimit mekanik (copetim, sharrim, carje etj), ku edhe pas ketyre veprimeve ruhen plotësisht struktura dhe vetite e shkëmbit baze. - Guret e copetuar- paraqesin materialin e formuar me minim apo ndonje procesi te ngjashen teknologjik nga masivet shkembore. Dimensionet dhe forma e ketyre gureve eshte e parregullt, dhe te njëjtit pa ndonje përpunim shtese nuk mund te perdoren per ndonje destinim tjeter pervec se per mbushje, apo edhe per përfitimin e agregatit qe do te perdoret per beton apo asfalt.
Perfitimi i agregatit nga guri i copetuar Guret e përpunuar- fitohen duke i përpunuar elementet e gurit deri ne nje shkalle te caktuar, ku ne varesi te shkales se përpunimit mund te jene: gjysme te gdhendur, te gdhendur, dhe posaqerisht te gdhendur. Perdorimi i ketyre elementeve ka nje përdorim mjaft te gjere dhe ate: per veshje, dekorime dhe dekorime te veçanta. -
40
Perdorimi i gurit gjysme te përpunuardhe te përpunuar per elemente te ndryshme dekorative
41
Perdorimi i gurit posaqerisht te gdhendur per elemente te caktuara dekorative 2.2. Vetite e gurit ndërtimor- Per përdorim te drejte dheracional te gurit si material i ndertimit eshte e domosdoshme te njihen vetite qe e pershkruajne gurin. Keto veti përcaktohen me ane te ekzaminimeve perkatese , dhe nga rezultatet dalese te ekzaminimeve vlerësohet se deri ne c’mase guri i përdorur përmbush kushtet e kërkuara te kualitetit. Si cdo material tjeter edhe gurin e pershkruajne keto veti: - perberja mineralogjiko petrografike - Vetite kimike - Vetite fizike - Vetite mekanike - Vetite fiziko-mekanike Sa i perket perberjes Mineralogjiko-petrografike eshte prezantuar me pare dhe ka te beje me mineralet perverse te gurit, e ne funksion te tyre te behet vlerësimi i metejm i përdorimit te gurit per destinacionin e kërkuar. Ne pergjithesi sa i perket kësaj vetie karakterizohet: ngjyra, struktura dhe tekstura e mineralit. Ngjyra- e gurit varet nga materialet dominonte qe e ndërtojnë atë, por edhe nga lendet tjera lidhëse. Mirepo ngjyra eshte e ndjeshme dhe mund te ndryshoje edhe mekohen. Nese do te përdorim gurin per fasade ne nje ambient te ndotur, atehere mund te ngjaje qe pas nje kohe kjo ngjyre qe eshte aprovuar te ndryshoje, apo te paraqiten nyansa te ndryshme, qe e pengojne arkitekturen e aprovuar. Nese p.sh. guri qe do te perdoret per fasade permban pirit, atehere me kohen mund te na paraqiten njolla te kuqërremta qe do te prishin pamjen e faseades. Struktura- e gurit karakterizohet nga lloji i shkëmbit dhe gjithsesi me pjesëmarrjen sasiore te mineraleve ne gurin si material. Poashtu ketu kemi te bejme me madhesine dhe orientimin e kokerrzave te mineraleve. Struktura e gurit pervec treguesve kualitativ jep edhe te dhena mbi mundesine e pershtatshmerise se përpunimit te gurit. 42
Tekstura- paraqet kahjen e shpërndarjes se mineraleve ne gur, gjegjësisht shpërndarjen e larave ne masen e gurit, qe ka rendesi per dukjen e gurit pas fazes se përpunimit. Vetite kimike- jane te lidhura ngushte me perberjen mineralogjikopetrografike te gurit.Nga perberja e mineraleve kryesore dhe premisave varet edhe perdorshmeria e poshtu edhe qendrushmeria e gurit ne konstruksion, apo ne elementin konstruktiv. Mvaret qendrushmeria nga veprimi i mjedisit, gjegjësisht agresiviteti i tij.p.sh. CaCO3 CO2 H 2 O Ca(HCO3 ) 2 , ku fitohet bikarbonati i kalciumit qe me kohen tretet dhe vie deri tek degradimi i tij. Vetite fizike- paraqesin parametrat dhe karakteristikat e gurit te ekzaminuar. Duke ditur, apo njohur keto karakteristika, mundesojme nje përdorim me te drejte te gurit per destinimin e caktuar. Te guri si material përcaktohen keto veti fizike: - Masa vellimore - Masa specifike - Dendesia (shkalla e kompaktesise) - Poroziteti - Thithshmëria e ujit - Qendrushmeria ndaj ngricave m0 (gr/cm3), (kg/m3); ku V - masa vellimore m0 - masa e mostres ne gjendje te mases konstante V - vëllimi i mostres ne gjendje natyrore m - Masa specifike: s 0 (gr/cm3); ku V0 s - masa specifike
- Masa vellimore:
m0 - masa e mostres ne gjendje te mases konstante V0 - vëllimi ne gjendje absolutisht kompakte - Dendesia (shkalla e kompaktesise)
; ku s
- shkalla e dendesise - masa vellimore s - masa specifike - Poroziteti p (1 ) 100(%) ;ku p - poroziteti -shkalla e dendesise
43
WV
Thithshmeria e ujit:
mn m0 x100(%) V ku: mn - masa e mostres se ngopur me uje
m0 - masa e mostres ne gjendje te thate V - vellimi I mostres
m n m0 x100(%) m0 ku: mn -masa e mostres se ngopur me uje m0 -masa e mostres ne gjendje te thate W k n V <1 WVP
Wm
- Qendrushmeria ndaj ngricave: m0 mng m x100(%) ku:
m -humbja nga masa m0 - masa e mostres ne gjendje te thate
mng - masa e mostres pas cikluseve te ngrirje shkrirjes
Rnsh k n sh 1 ; R0 ku: k n - koeficienti I qendrueshmerise ndaj ngricave Rnsh - soliditeti (rezistenca) ne shtypje pas cikluseve te ngrirje –shkrirjes R0sh -soliditeti (rezistenca) ne shtypje para cilkluseve te ngrirje shkrirjes k n =(0.75-0.90), per gurin si material ndertimor
Vetite mekanike- parametrat qe pershkruajne sjelljen e gurit nen veprimin e ngarkesave, qe direkt varen nga perberja mineralogjiko-petrografike e masivit shkëmbor. Vetite mekanike qe ekzaminohen rendom te guri jane: - Soliditeti ne shtypje Meqenese ne konstruksione apo elemente konstruktive ne rastet me te shpeshta guri i nënshtrohet soliditetit ne shtypje, atehere kjo edhe paraqet vetine me te rendesishme te guri. Ekzaminimi behet ne mostrat standarde- zakonisht 5 mostra, kubike me dimensione (7.07x7.07x7.07 cm, 5.0x5.0x5.0 cm) te cilat pergaditen me prerje apo edhe ne mostrat cilindrike te nxjerrura nga shkembi ne thellesi te ndryshme si ne fig.
44
Vleresimi i soliditetit ne shtypje nderlidhet per tri gjendje: RSH (N/mm2) - ne gjendje te thate - ne gjendje te ngopur me uje
' (N/mm2) RSH
- pas cikleve te ngrirje –shkrirjes
'' RSH (N/mm2)
45
Shembull: Te vleresohet soliditeti ne shtypje per gurin e nxjerrur nga nje masiv shkembor ne nje burimore, me c’rast jane pergaditur 5 (pese) mostra cilindrike, e te cilat jane thyer, me c’rast jane regjistruar keto vlera: h(mm) A(mm2) Fsh(kN) Rsh (N/mm2) 100.10 100.05 99.90 100.00 99.95
d(mm) 61.15 60.07 61.10 62.00 60.00
Mostra 1 2 3 4 5
Zgjidhje: Meqenese kemi mostrat cilindrike, atehere per percaktimin e siperfaqes d2 shfrytezohet shprehja: A (mm 2 ) , per secilen moster, e keto do t’i 4 paraqesim ne tabele: Mostra d(mm) h(mm) A(mm2) Fsh(kN) Rsh (N/mm2) 1 61.15 100.10 2936.85 367.10 124.99 2 60.07 100.05 2834.03 395.55 139.57 3 61.10 99.90 2932.05 415.26 141.62 4 62.00 100.00 3019.07 354.20 117.32 5 60.00 99.95 2827.43 365.15 129.14 Meqenese kemi 5 (pese) mostra , atehere si rezultat do te mirret vlera mesatare: 5
5
i 1
i 1
MES ' RSH RSH (124.99 139.57 141.62 117.32 129.14) / 5 130.52 N / mm 2
Shembull: Per vleresimin e kualitetit te gurit nga nje burimore e gurit jane pergaditur 15 mostra kubike me dimensione mesatare, te prezentuara ne tabele, e te cilat jane nenshtruar ekzaminimit te soliditetit ne shtypje, dhe ate: - ne gjendje te thate - ne gjendje te ngopur me uje - pas cikluseve te ngrirje shkrirjes ku edhe jane regjistruar keto forca thyerse: Gjendja - e thate - e ngopur -pas ngr.-shkr.
a(mm) 70.10 70.20 70.00
b(mm) 70.15 70.05 70.10
c(mm) A(mm2) 70.40 70.00 70.20
46
Fsh(kN) 678.62 634.35 593.75
Rsh(N/mm2)
Zgjidhje: Ne kete shembull vlerat jane te dhena si vlera mesatare, nga pese rezultate ne te tri gjendjet. Meqenese jane dhene te tri dimensioned (a, b, c) atehere siperfaqet e shfrytezuara jane ato (a,b). Gjendja - e thate - e ngopur -pas ngr.-shkr.
a(mm) 70.10 70.20 70.00
b(mm) 70.15 70.05 70.10
c(mm) 70.40 70.00 70.20
A(mm2) 4917.5 4917.5 4907.0
Fsh(kN) 678.62 634.35 593.75
Rsh(N/mm2) 138.00 128.99 121.00
Koeficienti I zbutjes: R' 128.99 k z SH 0.93 <1, dhe eshte ne intervalin e caktuar >(0.80-0.90), nga RSH 138.00 ky aspect guri I ekzaminuar ploteson kushtin e parashtruar. Koeficienti I qendrushmerise ndaj ngrirje-shkrirjes '' RSH 121.00 kn 0.87 <1, dhe eshte ne kufinjte e parashikur (0.75-0.90), nga RSH 138.00 ky aspect guri I ekzaminuar ploteson kushtin e parashtruar.
47
Soliditeti ne terheqje- nuk paraqet ndonje veti te rendesishme mekanike, meqenese eshte shume me e vogel se soliditeti ne shtypje si veti kryesore.Zakonisht vlerat e soliditetit ne terheqje sillen (5-15)% te soliditetit ne shtypje, dhe si e tille edhe nuk e karakterizon gurin, gjegjesisht nuk perdoret ne konstruksione qe i nenshtrohen soliditetit ne terheqje. Percaktimi i soliditetit ne terheqje , percaktohet inirekt me ndihmen e perkuljes dhe ate duke u bazuar ne Standardet Europiane . Rezistenca ne goditje e gurit- Si veti eshte e lidhur me sjelljen e gurit (konstruksioneve prej guri) nen veprimin e goditjes, qe mund te shpieje deri ne shkaterrimin e gurit.Kjo paraqitet si energji apo pune e harxhuar ne shkaterrimin e mostres se gurit dhe shprehet me shprehjen: G hi (J/cm3); ku V -parametri i rezistences (qendrueshmerise) se gurit G - pesha e ngarkeses goditese hi - lartesia nga e cila goditet mostra V - vellimi i mostres
48
Percaktimi i rezistences ne goditje te gurit Rezistenca e gurit ndaj brehjes- Paraqet njeren nga vetite me te rendesishme te gurit si material ndertimor , e vecanarisht ne rastet kur guri ne konstruksion i nenshtrohet veprimit te gerryerjes (abrasionit), nga i cili proces edhe vie deri te shkakterrimi. Sidomos kjo vie ne shprehje te : rruget, trotuaret, dyshemete, shkallet etj. Pra ne keto raste kjo veti eshte dominante edhe ne krahasim me soliditetitn ne shtypje te gurit. Gjithsesi kjo veti e gurit eshte ne lidhje te drejteperdrejte edhe me vetite tjera sip.sh. poroziteti etj. Ne pergjithesi si veti eshte edhe e ndryshme per llojet e ndryshme te gurit si material. Percaktimi i parametrave te gerryerjes (abrasionit) sot behet me pajisje te ndryshme sic jane : Aparati i Bohmes, apo edhe pajisjet tjera te ngjashme qe sot perdoren.
Aparatura per percaktimin e rezistences ne abrazion
49
Ky ekzaminim sot bazohet ne Standardin Europian EN 1342,gjegjesisht ne perpunim e siper prEN 14157, dhe ne kete rast konsiston ne gerryerjen e mostres se gurit apo edhe te betonit me rrotullim, kur ne mes mostres dhe pllakes rrotulluese eshte nje material i forte: p.sh. korundi, i cili gjate procesit me nje numer te caktuar te rrotullimeve bene gerryerjen e mostres. Mostra e cila ekzaminohet ka trashesi ~ 70 mm Vlerat numerike te parametrave te abrazionit jane : m m1 - Koeficienti i Abrasionit: K a o ; (cm3/50 cm2)ku
K a - Koeficienti i Abrasionit mo - masa e mostres para ekzaminimit m1 - masa e mostres pas ekzaminimit - masa vellimore e mostres m Ka V
mo m1 100(%) mo Meqenese rendesia e ketij parametri eshte e madhe atehere kjo edhe eshte e kufizuar ne varesi te komunikacionit , dhe ate: - Komunikacion i rende : Ka 8(cm 3 / 50cm 2 ) - Komunikacion i mesem: Ka 12(cm 3 / 50cm 2 ) - Komunikacion i lehte: Ka 15(cm 3 / 50cm 2 ) Perdorimi i gurit ne konstruksion apo edhe per qellime te ndryshme mund te kete forma dhe dimensione te ndryshme , sic shihet ne fig. -
Perqindja e abrazionit : p a
50
51
Shembull i komunikacionit te mesem
Shembull i vendosjes se elementeve te gurit
52
Shembull i dukjes se nje sipërfaqe me gure
Detalet e vendosjes se elementeve te gureve Shembull: Pllaka e gurit me dimensione 150x150x40 mm, gjate eksploatimit do t’i nenshtrohet komunikacionit te mesem. Paraprakisht eshte bere ekzaminimi i mostrave, me c’rast eshte percaktuar masa vellimore e materialit 2650kg / m 3 . Nese pas ekzaminimit masa e mostres eshte m1 2300.75gr , atehere te caktohen parametrat e brehjes, dhe me kete te behet vleresimi i ketij guri qe do te perdoret. Zgjidhje: Meqenese kemi te vleresojme kete guri, atehere do te percaktojme : m m1 m Ka o V (cm3/50 cm2)
pa
mo m1 100(%) mo
53
Duke u nisur nga dimensionet e mostres: 150x150x40 mm, atehere vellimi i mostres do te jete: V 15 15 4 900cm 3 , Meqenese 2.65gr / cm 3 , atehere do te kemi: mo V 2385gr , dhe m 2385 2300.75 84.25gr m 84.25 Ka 31.79(cm 3 / 50cm 2 ) 2.65 m 84.25 pa x100(%) p a x100 3.53% mo 2385 Duke u bazuar ne rezultatet dalese mund te themi se guri i ekzaminuar nuk mund te perdoret per komunikacion te mesem pasi qe : K a 12(cm 3 / 50cm 2 ) Ne vazhdimpo prezentojme disa karakteristika per gurin gelqeror me Standardet e caktuara per ekzaminimin e ketyre vetive:
Vetite e posacme te gurit- pervec vetive kryesore ne raste te vecanta kerkohet qe guri ndonjehere te plotesoje edhe vetite tjera sic jane: - Percueshmeria e nxehtesise - Deformimet nga temperatura - Qendrueshmeria ndaj zjarrit - Rezistenca kimike - Rezistenca ndaj ndikimeve te ambienit - Atehezioni i gurit per llac Percueshmeria e nxehtesise- meqenese guri si material ka nje strukture kokerrzore atehere edhe percueshmeria e nxehtesise eshte e mire ne te gjitha drejtimet, qe eshte tregue me pare permes koeficientit te percueshmerise termike ( 2.8 3.5 ), qe ne te vertete eshte ne perputhshmeri me guret jo poroz. Mirepo nese kemi te bejme me guret poroz atehere edhe percueshmeria e nxehtesise
54
eshte shume me e ulet (jane izolator te mire te nxehtesise) me koeficiente te percueshmerise termike ( 0.25 0.50 ) Deformimet nga temperatura- karakterizohet me koeficientin e dilatimit termik qe paraqet ndryshimin relativ te gjatesise me ndryshimin e temperatures per 1 0C. Vlera e ketij koeficienti sillet t (5 10) x10 6 , dhe natyrisht mvaret prej llojit dhe struktures se gurit. Ky element eshte i rendesishem gjate projektimit, e vecanarisht kur kemi kombinimin e me shume materialeve, te cilat ndryshe edhe reagojne ne mes veti nga ndikimi i temperatures.E nese kemi te bejme me ateriale te njejta kjo eliminohet me fugat e dilatimit. Qendrushmeria ndaj zjarrit- Nese gjate eksploatimit guri i nenshtrohet temperaturave te larta, e meqenese ne perberje ka minerale te ndryshme, te cilat ndodh qe ne temperatura te arritshme edhe dekompozohen, atehere mund te vie ne pyetje edhe qendrushmeria e gurit si material, gjegjesisht si element konstruktiv. P.sh. nese guri permban mineral te kuarcit, atehere i njejti ne temperatura ~ 600 0C mund edhe te shkaterrohet. Perberja kimike- eshte ngushte e lidhur me perbersit, dhe ne te gjitha rastet percaktohet pjesemarrja e perberseve te demshem sic jane p.sh.kloridet, sulfatet etj , qe tek betoni mund te reagojne shume negativisht. Rezistenca ndaj ndikimeve te ambientit- nderlidhet me vendin ku eshte perdore si material, gjegjesisht si eshte ndikimi i mjedisit ne ate objekt, p.sh. cikluset e ngrirje shkrirjes, permbajta e elementeve te demshme ne ajer, si CO2 , , apo edhe elemente tjera ne uje psh. SO3 , HCl etj. Athezioni i gurit per llac- meqenese guri si material krysisht shfrytezohet per mure, si elemente konstruktive, te cilat edhe suvatosen, atehere guri duhet te permbaje edhe kete aftesi te domosdoshme.
Mbrojtja e gurit ne konstruksion Jetegjatesia e gurit si material e me kete edhe e konstruksionit eshte ngushte e lidhur me qendrushmerine e gurit. E me qellim te rritjes se jetegjatesise, ne ndermarrim masa te caktuar per mbrojtjen e gurit , eato mund te jene: - Masat konstruktive - Masat mbrojtese Arsyet krysore te shkaterrimit te gurit jane uji ne pore, ndryshimet e temperatures, veprimi i trtjeve te ndryshme ne ujra, korozioni kimik etj Si masa konstruktive mund te konsiderohen pjerrtesite, pikoret e ndryshme, me qellim qe uji dhe substancat tjera mos te mbesin ne trupin e gurit por te levizin. Ndersa si masa mbrojtese mund te konsiderohen lyerjet me materiale te ndryshme qe materialet e gurit i bejne te ngopura (nuk thithin uji), e ne ane tjeter edhe ruajne pamjen nese e njejta kerkohet, .sh. silikonet etj,
55
AGREGATET (INERTET ) Agregati eshte material i palidhur (koherent) me perberje te kokerrzave me madhesi te caktuar. Madhesia e tyre sillet nga te dhjetat e milmetrit deri ne disa centimetra. Meqenese prejardhja e agregatit eshte e ndryshme, atehere per kete qellim agregatin do t’a klasifikojme sipas prejardhjes, dhe ate: - Agregati me prejardhje natyrore - Agregati me prejardhje artificiale. Agregati natyror- fitohet nga materialet (masivet shkembore), me ane te procesit teknologjik te thyerjes , qe emertohet si agregat i thyer dhe agregati i lumit. Agregati i thyer- meqenese perfitohet nga masivet e ndryshme shkembore atrehere, ndarja e tij mund te jete nga perberja mineralogjiko petrografike, ku edhe mund te jete: magmatik (eruptiv), sedimentar dhe metamorfik. Mirepo procesi teknologjik i perfitimit eshte i njejte. Dallimi mund te qendroje ne mullirin per thyerje, kur edhe menyra e thyerjes mund te jete : me cekana, me nofulla apo edhe ndonje menyre e kombinuar. Copat e gurit nga procesi teknologjik i minimit kalojne neper mullirin primar ku behet therja primare , e me pastaj behet thyerja sekondare kur ne njeren ane fitohet zakonisht agregati per mbushje, qe eshte nje perzierje natyrore, ndersa me pastaj pjesa kualitative e gurit thyhet dhe me pastaj seperohet neper sita duke fituar agregatin per beton. Agregati ne funksion te madhesive te sitave ndahet ne fraksione. Fraksioni paraqet kokerrzat me madhesi te caktuar, p.sh. FR I (0/4) mm; Fr II (4/8) mm; Fr III (8/16) mm; Fr IV (16/32) mm, etj. Ne menyre skematike kjo eshte prezentuar ne fig. ne vazhdim.
Si rezultat perfitohet agregati I ndare ne fraksione , qe me pastaj perdoret per pergaditjen e betonit. 56
Nje prezentim I fazave te procesit teknologjik eshte dhene si ne vijim:
Procesi I minimit
Procesi I transportit
Procesi
I seperemit dhe pastrimit Procesi I pastrimit
Agregati I gatshem per perdorim Agregati ne aspektin e madhesise se kokerrzes ndahet ne dy grupe te medha: - Agregati kokerrmadh (dmax > 4mm) - Agregati kokerrimet (dmax)<4 mm
57
Agregati kokerrimet Agregati kokerrmadh Perdorimi i agregatit kokerrimet eshte si fraksion per betone, si dhe per pergaditjen e llacnave, ndersa agregati kokerrmadh perdoret per fraksione per agregat si dhe si agregat i thyer (cakull) per mbushje dhe destinacione tjera. Agregati i lumit- Sa i perket prejardhjes eshte natyrore, mirepo menyra e eksploatimit eshte me e drejteperdrejte, dhe per kete eshte perdorur qysh heret. Procesi teknologjik eshte me nje kosto me te ulet , mirepo ka edhe pengesa tjera ne aspektin e mjedisit, si dhe ne rrjedhjen e shtratit te lumenjeve. Per dallim nga agregati i thyer ku forma e kokerzave te agregatit eshte e thepisur, ketu forma e kokerrzave te agregatit eshte e lemuar. Mirepo ne aspektin e prejardhjes varet nga llojet e shkembinjeve perberes.
Agregati kokerrmadh Agregati kokerrimet Agregati artificial- perfitohet me proceset teknologjike si prodhim sekondar, apo mbeturine ne industrine metalurgjike, energjetike apo edhe ne industrite tjera. Si perfaqesues te agregatit artificial mund te jene : - llojet e ndryshme te zgjyrave - zgjyra e granuluar - zgjyra nga furenaltat - hiri i TEC-it mirepo me disa procese shtese teknologjike mund te perfitohen agregatet sic emertohen agregate speciale: - argjila e ekspenduar - perliti , etj. 58
Vetite e agregateve Meqenese perdorimi i agregateve eshte ne prodhimin e betoneve, llacnave, agregat per mbushje etj, atehere nga kjo edhe rezulton se duhet shiquar per secilin rast permbushjen e kerkesave per secilin rast, e kjo nderlidhet me vetite e agregateve. Ne pergjithesi vetite e agregateve jane: - Vetite natyrore - Vetite artificiale Vleresimi i ketyre vetive eshte i ngerthyer ne Standardet Europiane EN 12620Agregati per beton, apo edhe ne Standardet Europiane per Asfalt EN 13043,etj. Vetite natyrore- ne pergjithesi jane te nderlidhura me prejardhjen e agregatit, gjegjesisht ne varshmeri nga lloji i masivit shkembor nga e ka prejardhjen. Ne pergjithesi keto veti do ti permbledhim ne tabelen vijuese: VETIA Perberja mineralogjikopetrografike Perbersit qe pengojne hidratimin e cimentos Masa vellimore Masa specifike Thithshmeria e ujit Qendrushmeria ndaj ngricave pas 5 cikluseve ne mjedise te ngopura me Na2SO4 Permbajtja e sulfurit e shprehur si SO3 Permbajtja e klorideve e shprehur si Cl Permbajtja e materieve organike Koeficienti vellimor I formës se kokerrzave Përmbajtja e topthave te argjilës Përmbajtja e thermiave te dobëta qe thermohen Thermiat e lehta, thëngjilli, bitumeni, thermiat e bimëve mbeshtjellja e kokerrzave me thermia te demshme Rezistenca ne thyeshmeri koeficienti"Los Angeles" Rezistenca ndaj goditjes "Impact test" Rezistenca ne thyeshmeri "Micro Deval Test"
KUSHTI I KUALITETIT Vleresohet permbajtja e mineraleve te demshme
Nuk guxon te permbaje sheqer dhe yndyre 3 2.0-3.0 gr/cm 3 2.60-2.80 gr/cm Ne varesi nga lloji i gurit
Humbja ne mase : max 12 %
max 1% max 0.1% per beton te armuar max 0.02% per beton te paranderur Ngjyra e tretjes NaOH, me qelet se ajo standarde min 0.15 per agregat te thyer min 0.18 per agregat te lumit max. 0.5 % ne agregatin kokerrimet max 0.25 % ne agregatin kokerrmadh max 3.0% per beton te qendrushem ndaj ngricave max 4.0 % per llojet tjera te betoneve max 0.5 % nese pamja e betonit eshte kusht I betonit max 1.0 % per llojet tjera te betoneve
nuk lejohet max 30 % nga masa Max 32 % nga masa Max 35 %
59
Permbajtja e thermiave te imeta Thermiat e imeta ne agregatin e thyer
agregati kokerrmadh , max 1.0 % agregati kokerrimet, max 5.0 % (3 %) agregati kokerimet , max 10 % (max 3 %) ne varesi te madhesise se vrimes se sites
Perberja mineralogjiko-petrografike-(EN 932-3) eshte e lidhur me vleresimin e gurit si material baze, ndersa vleresimi behet ne varshmeri te permbajtjes se mineraleve perberse, ku permbajtja e mineraleve te demshme do te shkaktoje edhe probleme ne perdorimin e agregatit per beton apo edhe ndonje destinim tjeter. Ne pergjithesi agregat me prejardhje nga shkembinjte magmatik mund te perdoren per prodhimin e betonit, ndersa ato me prejardhje sedimentare dhe metamorfike duhet qe me me kujdes te vleresohet permbajtja e disa mineraleve te demshme. Ne pergjithesi si agregate qe nuk mund te perdoren mund te jene: - Shkembinjte me rezistence ne shtypje jo te mjaftueshme (p.sh. rezistenca ne shtypje e gurit per prodhimin e betonit duhet te jete 80 N / mm2 , per shtresa te eperme te asfaltit 160 N / mm2 ), apo edhe shkembinjte qe nen proceset e ndryshme gjate eksploatimit mund te shkaterrohen (p.sh. shkembinjte me permbajtje argjilore nen ndikimin e ujit). - Shkembinjte qe ne perberjen e vet permbajne minerale te demshme ne sasi me te madhe se ajo e lejuar (p.sh.anhidrit, pirit,kloride etj) - Shkembinjte qe permbajne liskune ne sasi me te madhe se e lejuara, e sidomos per betonet qe jane nen ndikimin e uijit. - Shkembinjte qe nuk jane te qendrueshem cikleve te ngrirje-shkrirjes Ne vetite natyrore qe jane te lidhura me prejardhjen mund te numërohen : - masa specifike, - thithshmëria e ujit - soliditeti ne shtypje Vetite artificiale- jane ato veti te cilat jane te lidhura me llojin e shkëmbit, mirëpo qe mund te ndryshohen gjte procesit teknologjik te prodhimit. Ne vazhdim do te prezentojme disa nga vetite e rendesishme te cilat e pershkruajne llojin e agregatit, dhe ne baze te te cilave behet klasifikimi, apo perdorshmeria e agregatit. Mostrimi (pergaditja e mostrave)-(EN 932-1)-
Formimi i mostres me cerektim
60
Vendoset mostra ne gjendje te shkrifte ne sipërfaqen punuese dhe përzihet plotësisht qe te sillet ne form koni, dhe riperzihet me lopate qe te formohet nje kon i ri. Perseritet ky operacion tri here. Kur formohet koni, depozitohet secila lopate ne nje pjese te konit te ri ashtuqe agregati leshohet poshte pergjate sipërfaqes se konit dhe qe mos te kete ndryshime ne madhesi, qe e quajme përzierje e mire. Rrafshohet koni i trete, duke shtuar me lopate me perseritje ne mbushjen e konit qe te formohet nje grumbull i rrafshet qe ka diametër dhe trashesi uniforme. Cereku i grumbullit te rrafshet pergjate dy diagonaleve ortogonale.Zbrazet nje pale e cerekve ortogonale dhe përzihen ne nje pjese. Perseritet procesi i përzierjes dhe cerektimit deri ne madhesine e kërkuar te mostres laboratorike te përshkruar. Apo edhe nje forme e perfitimit te mostres me ndares me madhesi te caktuar te hapjes, per agregat kokerrmadh apo kokerrimet
Ndaresi i agregatit Vetite gjeometrike te kokeerzave te agregatit-Indeksi i zgjatshmerise (EN 933-3)-
Rezultatet do të raportohen në formular te ekzaminimit 61
Llogaritet shuma e masave të madhësive të fraksionit të kokërrzave di/Di dhe raportohet kjo si M1. Llogaritet shuma e masave të kokërrzave në secilën madhësi të fraksionit të kokërrzave di/Di e cila kalonë përmes një kallëpi përkatës të sits me vrima me gjerësi Di/2, dhe raportohet kjo si M2. Indeksi I përgjithshëm I zgjatshmerisFI llogaritet nga ekuacioni vijues: FI = ( M2/M1) x 100 Ku: M1 është shuma e masave të kokërrzave në secilën madhësi të fraksionit të kokërrzave di/Di, në gram; M2 është shuma e masave të kokërrzave në secilën madhësi të fraksionit të kokërrzave di/Di e cila kalonë përmes një kallëpi përkatës të sits me vrima me gjerësi Di/2, në gram. Indeksi I përgjithshëm I zgjatshmerisFI do të prezantohet në afrsi të numrit të plotë. Indeksi I zgjatshmerispër secilën madhësi të fraksionit të kokërrzave FIi do të llogarohet, prej ekuacionit vijues: FIi = ( mi/Ri) x 100 Ku: Ri është masa e sicilës madhësi të fraksionit të kokërrzave di/Di, në gram; mi është masa e materialit në secilën madhësi të fraksionit të kokërrzave di/Di e cila kalonë përmes një kallëpi përkatës të sits me vrima me gjerësi Di/2, në gramlogaritet nga ekuacioni vijues: Nëse shuma e masave Ri bashkë me masat e ndonjë hudhje të madhësive të fraksionit të kokërrzave (shih 7.1) ndryshon më tepër se 1% nga masa M0 ( shih 6), ekzaminimi do të përsëritet, me përdorimin e ndonjë pjese tjetër ekzaminuese.
Vlerat e indeksit te zgjatshmerise
62
Indeksi (koeficienti) i formes (EN 933-4) Percaktohet me matjen e drejteperdrejte, me rast , si rezultat do te jete: - raporti D / d 3 - jo te përshtatshme - raporti D / d 3 - te përshtatshme -
Matja e dimensioneve
63
Llogaritet indeksi i formës (SI) në pajtim me ekuacion vijues:
SI = M 2i M 1i
x 100
Ku: ∑M1i është shuma e masave të fraksioneve të madhësis së kokërrzave, në gram; ( D / d 3 ) ∑M2i është shuma e masave të kokërrzave jo-kubike në secilin fraksion të madhësis së ekzaminuar, në gram.( D / d 3 ) Regjistrohet indeksi I formës në afërsi të numrit të plotë.
Prezentim i ndikimit te kokerrzave me forme jo te rregullt Koeficienti vëllimor- bazohet ne matjen e dimensioneve, dhe ate dimensionit maksimal, qe eshte baze per njehsimin e vëllimit ideal ( Vid ), si dhe përcaktimit te vëllimit real ( Vreal ), bazuar ne metoden e vendosjes se lengut per numer te caktuar te kokerrzave (zakonisht sipas standardit mirren 50 kokerrza). Keto elemente jane te nevojshme per per përcaktimi e koeficientit Vreal , ku vlerat jane dhene ne tabele: vëllimor: K v Videal - agregat i thyer >0.15 - agregat te lumit> 0.18
64
Rezistenca ndaj cikluseve te ngrirje -shkrirjes
Aparatura per ekzaminimin e cikluseve te ngrirje-shkrirjes Permbajta e sulfatit te magnezit-
65
Permbajta e sulfateve
Rezistenca ndaj thyeshmerise (Los Angeles test)
Verejtje: Menyra e ekzaminimit do te prezantohet ne laborator. Qendrueshmeria ndaj goditjes (Impact test)
66
Aparatura per përcaktimin e rezistences ne goditje (Impact test) Verejtje: menyra e ekzaminimit do te caktohet ne laborator Rezistenca ne lemueshmeri (Polish)
Aparatura per përcaktimin e rezistences ne lemueshmeri
67
Rezistenca ndaj abrazionit e agregatit
Permbajtja e thermiave te imeta- Nje prej vetive te rendesishme e cila duhet te plotësohet gjate përdorimit te agregatit per beton dhe per llac. Meqenese ndikimi i kësaj vetie eshte i rendesishem, atehere edhe ekzaminohet shpesh, me qellim te konstatimit te pastertise se agregatit. Si thermia te imeta konsiderohen kokerrzat (<0.09 mm (JUS Standardet), <0.075 mm (ASTM Standardet), dhe <0.063 mm EN Standardet). Meqenese EN standardet jane prezente cdo here e me shume atehere do te prezentojme edhe vlerat përcaktuese per agregatin kokërrmadh, agregatin e përzier dhe agregatin kokerrimet, ne tabelen vijuese.
68
Perberberja granulometrike e agregatit- Meqenese ne përdorim agregatin e përzier , atehere mund te themi se pjesëmarrja ne përqindje e kokerzave me madhesi te ndryshme eshte e njohur si perberje granulometrike. Kokerrzat me madhesi te caktuar i kemi emertuar si fraksione. Percaktimi i perberjes granulometrike te nje agregati behet me metoden e sitjes ne te thate, dhe ate duke situr mostren e agregatit me mase te caktuar neper serine e sitave Standarde. Seria e sitave Standarde ne funksion te madhesise eshte : Sita (mm): 0.063;0.125;0.25;0.50;1.0;2.0;4.0;8.0;16.0;32.0; 63.0;125 mm Mirepo shpeshehere pervec ketyre sitave qe mund te themi se jane standarde per agregatin per beton, ne kemi edhe sita me madhesi te tjera, qe mund te perdoren per agregatin per asfalt, apo edhe me kërkesa te veçanta.
Menyra e përcaktimit te perberjes granulometrike eshte e lidhur me sitjen neper serine e caktuar te sitave, me c’rast matet mbetja ne per secilen site (mbetja e pjeserishme a i (gr), me pastaj llogorohet mbetja e plote Oi (gr ) , qe ne forme te n
zhvilluar eshte : Oi ai . Hapi tjeter eshte llogaritja e mbetjes ne perqindje: i
Oi 100(%) , dhe përfundimisht llogaritja e përqindjes se kalimit m0 Yi (100 pi ) 100(%) . Keta parametër jane te nevojshem per prezantimin grafik pi
69
te perberjes granulometrike qe edhe shfrytëzohet per diskutime, sa i perket agregatit.
Meqenese ne te gjitha rastet agregati eshte i ndare ne fraksione atehere esenca qendron ne përcaktimin e pjesëmarrjes se fraksioneve ne përqindje me rastin e pervetesimit te lakores franulometrike te përzierjes. Kjo ngërthen ne vehte përcaktimin e lakoreve granulometrike per fraksione vec- e vec e me pastaj ne njehsimin dhe përcaktimin e lakores granulometrike te përzierjes, sic eshte prezantuar ne vazhdim:
p I YI p II YII p III YIII p IV YIV (%) ; ku: p I p II p III p IV p I , p II , p III , p IV , -pjesemarrja e fraksioneve ne përqindje YI , YII , YIII , YIV -kalimi neper sita te caktuara per fraksionet Yp
70
Fr./Sita I - 0/4 mm II - 4/8 " III - 8/16 " IV - 16/32 "
0 0 0 0 0
0.25 18.9 0.5 0.10 0.1
0.5 31.7 0.5 0.10 0.1
1 52.4 0.5 0.10 0.1
2 81.3 0.5 0.10 0.1
4 100.0 11.2 0.10 0.1
8 100.0 100.0 2.10 0.1
I I I
I V
8
16
16 100.0 100.0 100.0 8.6
32 100.0 100.0 100.0 100.0
31.5
Definimi I Fr.
I I I
Definimi I Fraksioneve Fr./Sita I-0/4 mm II-4/8 mm III-8/16 mm IV-16/32 mm
0.25
0.5
1
2
4
81.3(>65)
100(>90)
100
0.1(<5)
11.2(<15)
100(>90)
100
0.1(<5)
2.1(<15)
100(>90)
100
I definuar I definuar I definuar
0.1(<5)
8.6(<15)
100(>90)
I definuar
Verejtje : Vlerat ne kllapa-te dhena sipas Standardeve
71
3.Thermiat e imeta (<0.09mm) nuk jane ekzaminuar Mostrat e agregatit te Sjellura nga parashtruesi I kerkeses jane vazhdimesi e kontrollit te kualitetit te agregatit per prodhim te betonit ne kete periudhe.
"Lp-1" 45% 20% 16% 19% 100
Sita
0.25
0.5
1
2
4
8
16
32
I - 0/4 mm
18.9
31.7
52.4
81.3
100.0
100.0
100.0
100.0
II - 4/8 mm
0.5
0.5
0.5
0.5
11.2
100.0
100.0
100.0
III - 8/16 mm
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
2.1
100.0
100.0
IV - 16/32 mm Fraksioni I - 0/4 mm II - 4/8 mm III - 8/16 mm IV - 16/32 mm Shuma
0.1 9.4 0.1 0.0 0.0 7.2
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 8.6 100.0 Pjesmarja procentuale e fraksioneve në përzierjen optimale 15.8 26.2 40.6 50.0 50.0 50.0 50.0 0.1 0.1 0.1 1.6 14.0 14.0 14.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 16.0 16.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.7 20.0 22.2 30.9 40.1 50.6 66.7 82.3 100.0
Lp -1
Vrejtje : Lakorja granulometrik eoptimale e përzierjës "Lp" mund të aplikohet për betone me "pompë" me kater fraksione.
72
Zakonisht duke u bazuar ne granulometri me vone edhe projektohet betoni, me rast ballafaqohemi me agregatin i cili nuk eshte i thate, mirëpo ka nje lageshti te caktuar. Prandaj para se te bejme projektimin e betonit percaktojme lageshtine e agregatit, dhe ate per secilin fraksion vec e vec.
Percaktimi i lageshtise se agregatit- përcaktohet cdo dite para se te filloje procesi i prodhimit te betonit, meqenëse edhe kushtet ndryshojne. Shprehja per përcaktimin e lageshtise eshte: m m0 U 1 100(%) ; ku m0 m1 - masa e mostres me lageshti te caktuar m0 - masa e mostres ne gjendje te thate U - lagështia ne përqindje Apo sot ekzistojne aparate qe drejtepersedrejti percaktojne lageshtine e fraksioneve te agregatit:
Percaktimi i drejteperdrejte i lageshtise Lageshtia e cila përcaktohet ne agregat, me vone do te mirret parasysh qe do te ndikoje ne zvogëlimin e sasise se ujit per pergaditjen e betonit.
73
Shembull: Te vlerësohet pershtatshmeria e agregatit , nese per ekzaminim jane marre 10 kokerrza te cilave iu eshte mate dimensioni maksimal (D) dhe ai minimal (d), si dhe me pastaj masa: Kokerrza
D(mm)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
41 46 32 35 42 40 38 44 54 65
d(mm) 20 18 17 30 26 14 22 13 14 21
masa (gr)
D/d
Kushti(<3)
12 14 10 16 18 24 21 26 38 35
2.05 2.56 1.88 1.17 1.62 2.86 1.73 3.38 3.86 3.10
ok ok ok ok ok ok ok no no no
Masa M1
Masa M2
214
99
M2 99 100 46.26 max 20% , prandaj ky agregat nuk mund te 100 ; Sl 214 M1 perdoret per pergaditjen e betonit. Shembull: Te vlerësohet pershtatshmeria e agregatit te thyer, nese per ekzaminim jane marre 10 kokerrza te agregatit te cilave iu eshte mate dimensioni maksimal (Dmax), kur eshte përcaktuar Vid , ndersa te njëjtave kokerrza iu eshte Sl
caktuar Vreal . Vleresimi te behet duke shfrytëzuar koeficientin vëllimor. Zgjidhje: 3
Kokerrza 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D(cm) 4.1 4.6 3.2 3.5 4.2 4 3.8 4.4 5.4 6.5
D (cm3) 68.921 97.336 32.768 42.875 74.088 64 54.872 85.184 157.464 274.625
Vid (cm3)
Vre(cm3)
Vre /Vid
54.102985 76.40876 25.72288 33.656875 58.15908 50.24 43.07452 66.86944 123.60924 215.58063
Kushti
>0.15
747.42441
185
74
0.247517
Ploteson
Shembull: Te njehsohet përzierja granulometrike nese gjate ekzaminimit te fraksioneve jane regjistrue keto vlera te kalimeve ( Yi (%) ), per fraksionet e caktuara, e me pastaj eshte llogarite e dhe përqindja e pjesëmarrjes se ketyre fraksioneve ne përzierje ( Pi (%) ) Sita
0.25
0.5
1
2
4
8
16
32
I - 0/4 mm
18.9
31.7
52.4
81.3
100.0
100.0
100.0
100.0
II - 4/8 mm
0.5
0.5
0.5
0.5
11.2
100.0
100.0
100.0
III - 8/16 mm
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
2.1
100.0
100.0
IV - 16/32 mm
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
8.6
100.0
"Lp-1" 45% 20% 16% 19% 100
Fraksioni I - 0/4 mm II - 4/8 mm III - 8/16 mm IV - 16/32 mm Shuma
Zgjidhje: p Y p II YII p III YIII p IV YIV Yp I I (%) ; ku: p I p II p III p IV p I , p II , p III , p IV , -pjesemarrja e fraksioneve ne përqindje YI , YII , YIII , YIV -kalimi neper sita te caktuara per fraksionet Zgjidhje: 0.45 18.9 0.20 0.5 0.16 0.1 0.19 0.1 Y p ( 0.25) 8.64% 100 0.45 31.7 0.20 0.5 0.16 0.1 0.19 0.1 Y p ( 0.50) 14.40% 100 0.45 52.4 0.20 0.5 0.16 0.1 0.19 0.1 Y p (1.0) 23.710% 100 0.45 81.3 0.20 0.5 0.16 0.1 0.19 0.1 Y p ( 2.0) 36.72% 100 0.45 100 0.20 11.2 0.16 0.1 0.19 0.1 Y p ( 4.0) 45.27% 100 0.45 100 0.20 100 0.16 2.1 0.19 0.1 Y p (8.0) 63.35% 100 0.45 100 0.20 100 0.16 100 0.19 8.6 Y p (16.0) 82.63% 100 0.45 100 0.20 100 0.16 100 0.19 100 Y p (32.0) 100% 100 Dhe përfundimisht paraqitja grafike behet me diagramin si ne vijim:
75
PGA e përzierjes së agregateve
Kalimi nëpër sita në %
100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 0.25
0.5
1
2
4
Sitat
76
8
16
MATERIALE DHE PRODHIME ARGJILORE Materialet argjilore jane prodhime te cilat fitohen nga argjila si lende e pare, si dhe perberseve tjere (oksidet, rera etj) duke u trajtuar ne procese teknologjike dhe ate ne temperatura te ndryshme. Jane nder materialet e vjetra qe jane perdorur shume heret per nevoja te njerezimit. Zhvillimi teknologjik i materialeve te ndertimit ne pergjithesi ka ndikue qe edhe sot argjila te perdoret ne kombinim me materialet tjera, duke permiresuar vetite dhe duke rritur gjithanshmerine e perdorimit. Argjila- si lende e pare eshte baze per prodhimin e materialeve argjilore. Si mineral baze i argjiles eshte kaolinit ( Al 2 O3 2SiO2 2H 2 O A)dhe montmoriolonit ( Al 2 O3 4SiO2 2H 2 O ). Argjila ne te cilen dominon kaoliniti si mineral emertohet kaolini, ndersa ku dominon montmoriloniti emertohen bentonite. Struktura e kaoliniti eshte dhene si ne fig.:
Struktura e elementeve perberse te kaolinit si mineral Nje prej elementeve qe e karakterizon kaolinen eshte plasticiteti i , qe nderlidhet me pjesemarrjen e grimcave te imeta ne kaolin. Ne aspektin e perberjes kimike, kerkesa per nje argjile te pershtatshme , nderlidhet me pjesemarrjen ne perqindje dhe ate: - SiO 2 (35-85)%; Al 2 O3 (9-25)%; CaO (0-25)%, si dhe pjesemarres tjere ne mase me te vogel. Plasticiteti - eshte veti qe vie ne shprehje pas perzierjes me uje , duke formuar keshtu nje mase plastike, te ciles mund t’i jipen forma te ndryshme, forma te cilat kjo mund t’i ruaj edhe pas proceseve te tharjes apo pjekjes. Kjo veti fitohet me futjen e molekulave te ujit ne mes shtresave te rrjetes kristalore, qe mundesojne levizjen e shtresave, duke i dhene nje mundesi te marrjes se formave. Me rritjen e sasise se ujit materiali behet gjithnje e me plastik, deri sa shendrrohet ne nje mase te lenget. Nga aspekti i plasticitetit argjila mund te jete: - me plasticitet te larte, me c’rast permbajtja e grimcave<0.005 mm eshte 80-90 %, gjegjesisht 60% grimca me madhesi < 0.0001 mm
77
me plasticitet te ulet, me c’rast permbajtja e grimcave < 0.005 mm eshte 30-60% Plasticiteti i argjiles percaktohet me metoda te ndryshme, e nese perdoret si lende e pare , trguesi i plasticitetit percaktohet me kufirin e Attebergut, qe paraqesin vlerat e lageshtise ne toke , qe percaktohen ne menyre konvencionale. -
rritja e plasticitetit me rritjen e sasise se ujit; lidhshmeria e grimcave ne prani te ujit Poashtu si element i rendesishem eshte perberja e grimcave kokerrzore ne funksion te mases, qe ne funksion te madhesise eshte: - permbajtja e fraksionit me madhesi <0.002 mm 20% - permbajtja e fraksionit me madhesi 0.002-0.02 mm 28% - permbajtja e fraksionit me madhesi > 0.02 53% Meqenese grimcat kane madhesi te vogel kjo edhe mundeson qe te kemi siperfaqe specifike te madhe, qe paraqitet me diagramin e Winklerit, si ne fig.
diagrami i Winklerit
78
Tkurrja- manifestohet si proces dhe ate gjate procesit te tharjes dhe pjekjes se materialeve argjilore. Kjo percillet me zvogelimin e vellimit, dhe mund te paraqitet si “tkurje ajrore” dhe “tkurrje e nxehtesise”. Si vlere shprehet ne perqindje ndaj dimensioneve fillestare te prodhimit. Tkurrja ajrore ndodh me largimin e ujit gjate tharjes se brumit te argjiles, me c’rast grimcat afrohen ne mes tyre qe manifestohet me nje shtypje nga keto grimca, kur edhe ndodh zvogelimi i dimensioneve lineare te argjiles , gjegjesisht vellimi te prodhimit.
Avullimi iujit gjate procesit te tharjes; a/ tharje me tkurrje;b/ tharje pa tkurrje Si parameter per argjile te ndryshme ka vlera (3-4%) deri (10-12%). Meqenese uji largohet se pari nga siperfaqja, e me pastaj duke vazhduar nga thellesia, atehere ky proces percillet me paraqitjen e plasaritjeve ne siperfaqe si pasoje e humbjes se ujit ne siperfaqe. Prandaj qe te evitohet kjo shpeshehere perdoren shtesa te ndryshme qe mundesojne evitimin e kesaj dukurie. Tkurja nga nxehtesia- manifestohet gjate procesit te pjekjes, dhe ate ne temperatura te larta (>700 0C), qe largon ujin e lidhur e me kete duke shkaktuar afrim te grimcave dhe kontakt te tyre. Si vlere eshte me e vogel se tkurrja ajrore dhe sillet ne vlera (2-5)%. Ne vazhdimesi do te tregojme procesin teknologjik te prodhimit qe pershkruan teknoogjine e prodhimit te prodhimeve argjilore (tullave, blloqeve, tjegullave etj). Procesi teknologjik perbehet nga: - germimi (eksploatimi i materialit argjilor) - ndarja (pergaditja e materialit) - thermimi (ne mullinje) - perzierja me uje - dhenja e formes - tharja - pjekja - deponimi i materialeve te gatshme Te gjitha keto jane dhene ne forme skematike ne fig. ne vijim:
79
Germimi (eksploatimi)- behet ne burimoret me pare te vleresuara si te pershtatshme me mekanizem te ndryshem.Materiali i germuar i nenshtrohet nje trajtimi paraprak nen veprimin e kushteve atmosferike me c’rast i nenshtrohet sidomos cikleve te ngrirje-shkrirjes , duke sjellur ne kete menyre shperberjen e grimcave elementare , qe ne kete menyre shpie ne rritjen e plasticitetit. Depozitimi behet ne shtresa deri 50 cm, dhe ne periudhe kohore prej 12 muajsh.
80
Thermimi- realizohet me makinat per copetim dhe thermim. Thyerja apo grimcimi zakonisht behet me cilindra dhe ate ne funksion te argjiles. Perzierja- pas thermimit kjo mase depozitohet ne mjedise te vecanta , duke e perzier me ujin , e duke qendruar ne kohe prej 10 ditesh, e njekohesisht realizohet stabiliteti i mikrogjallnesave, e parasegjithas vie deri tek nje lageshti mesatare, e pershtatshme per dhenjen e formes. Forma- mvaret nga lloji i prodhimit qe do te prodhohet, gjegjesisht nga dimensionet e elementit, e ne kete funksion eshte edhe teknologjia, qe ne pergjithesi mund te jete : - me terheqje (rrjedhje) - me preshim Tharja- prodhimet e pergaditura i nenshtrohen procesit te largimit te ujit ne siperfaqe, ku ne kete faze lejohet max. 5%. Ky veprim edhe paraqet njerin nga operacionin me te rendesishem ne vargun e procesit, meqenese nga ky mvaren edhe rezultatet dalese-kualiteti i prodhimit. Tharja behet ne kthinar e tharjes sipas parimit te rrymimit me kahje te kundert. Mirepo tharja mund te behet edhe me gazrat e nxehta qe dalin nga furrat. Pjekja- me anen e ketij operacioni ndryshojne karakteristikat baze te materialit te thare duke krijuar keshtu nje material me karakteristika dhe forma te qendrushme. Pervec kesaj te disa prodhime edhe estetika eshte nje prej parametrave qe kerkohen. Zakonisht pjekja kryhet ne temperatura 900-12000C ne furrat kontinuale, kryesisht ato te tipit Hoffman, apo sot edhe ndonje tipi tjeter.
Furrat e tipit te vjeter
Furra e tipit ne forme tuneli 81
Llojet e prodhimeve argjilore Ne varesi nga densiteti (shkalla e kompaktesise) se mases, prodhimet argjilore ndahen: - prodhime me mase poroze - prodhime me mase te dendur Prodhimet me mase poroze- ne pergjithesi prodhohen nga argjilat me te papastra, me rast gjate procesit te tharjes gjegjësisht pjekjes mbeten pore qe krijojne nje strukture poroze. Keto karakterizohen me thithshmëri me te larte te ujit, e cila sai sillet (5-20)%, poshtu me sipërfaqe te vrazhdet, me mase me te vogel, soliditet mekanik me te ulet. Ne pergjithesi keto prodhime jane: tullat, blloqet, tjegullat, blloqet per sisteme meskatore etj. Prodhimet me mase te dendur- prodhohen nga argjilet me te pastra, dhe piken e pjekjes e kane e te larte. Temperaturat e pjekjes jane: 1000-1400 0C. Ne pergjithesi jane me kompakte, dallohen me thithshmëri me te ulet te ujit (maksimum 5 %), mase me te madhe, mirëpo edhe me veti mekanike me te larta se ato me mase poroze. Ne pergjithesi ne keto prodhime bejne pjese: elementet klinker,pllakat per dysheme,gypat qeramike, porcelanet etj. Tullat dhe blloqet per muratim- ne pergjithesi dallohen me forma te rregullta gjeometrike dhe me dimensione te standardaziuara, karakteristike per secilin vend. Mirepo pervec ketyre dallohen edhe siperfaqe te prerjes terthore, ku nga ky aspect dallohen dy grupe te medha: - me zbrastesira - te plota
82
Nga aspekti i vuarjes ne veper , gjegjesisht pozites qe zene ne konstruksion tullat dhe blloqet per muratim mund te jene: - tullat e rendomta per muratim te mureve te jashtme dhe te brendshme - tullat e fasades - Blloqet per muratim - Blloqet per sisteme meskatore - Elementet tjera gjysem te pergaditura Tullat e plota (te rendomta) per muratim- kane formen e paralelopipedit kendedrejte me dimensione te caktuara : - gjatesia l (mm) - gjeresia b (mm) - trashesia d (mm) Keto dimensione jane ne varesi nga vendi, pra jane te ndryshme. Ne vendin tone keto dimensione jane: l 250mm toleranca b 120mm toleranca d 65mm toleranca Tolerancat mvaren nga klasifikimi I tullave per muratim. Poashtu si tulla te plota konsiderohen edhe ato qe kane deri 15 % zbrastesira. Keto tulla karakterizohen me disa te dhena: Masa e nje tulle m 4.2 / 3.3kg ne varesi te zbrastesirave Shpenzimi per 1m2 50cope / 1m 2 Lloji e plote/e lehtesuar Ngjyra e kuqerremte/ngjyre tjeter Keto pershkruajne elementet baze te ketyre produkteve. Ndersa vetite apo kushtet tjera qe duhet plotesuar percaktohen me ekzaminimet qe do te jene te perbashketa per tullat dhe blloqet per muratim. Nje perdorim mjaft I theksuar I tullave eshte perdorimi I tullave per fasade te jashtme. Per dallim prej tullave te rendomta per muratim, keto produkte duhet te plotesojne disa kushte qe jane me teper rigoroze, persa I perket dimensioneve e poashtu edhe kerkesave tjera, sic mund te jenë - saktesia e dimensioneve - thithshmeria e ujit (max 6%, ne krahasim me tullat e rendomta > 10%) - qendrushmeria e ngjyres - qendrushmeria ndaj cikleve te ngrirje-shkrirjes etj. Tullat radiale- per dallim prej tullave te rendomta dhe atyre per fasade ndryshojne per kah forma dhe dimensioned, meqenese edhe perdorimi I tyre eshte I lidhur per llojet e caktuara te konstruksioneve, gjegjesisht forme se tyre, p.sh. tymetaret, elementet harkore etj. Dimensionet e ketyre prodhimeve edhe pse jane te ndryshme , prapeseprap kerkohet nje lloj unifikimi I ketyre dimensioneve.
83
Perdorimi I tullave radiale per objekte dhe posicione te caktuara
dimensionet e tullave radiale Tullat dhe blloqet me zbrastesira- me qellim te zvogelimit te mases,per lehtsi te vuarjes ne veper, si dhe per nje qasje me te avansuar te izolimit termik dhe atij akustik, sot vend te rendesishem zene keto elemente. Nga pozita e zbrastesirasave keto elemente mund te jene : - me vrima vertikale - me vrima horizontale Tullat dhe bloqet me vrima vertikale- Karakterizohen me aftesi me te madhe mbajtese, si dhe perdorimi I tyre nderlidhet si elemente mbajtese. Madhesia dhe forma e zbrastesirave edhe mund te jete e ndryshme, por percjellja e ngarkesave vertikale behet permes mureve qe kane trashesi te ndryshme. Karakterizohen me siperfaqe te zbrastesirave te koncentruara, mirepo gjthsesi me mase velimore me te madhe, peshe me te madhe se sa prodhimet me vrima horizontale.
84
Sic shihet nga figura, keto prodhie karakterizohen me vrima qe sherbejne per vuarje ne veper , dhe vrimat tjera per rreth qe jane shume me te vogela, gjegjesisht siperfaqja e tyre individuale maksimale mund te jete 6.0 cm 2. Tullat dhe blloqet me vrima horizontale- Karakterizohen me aftesi mbajtese me te vogel, e po ashtu me pozite qe zene ne konstruksion, d.m.th. pozita e vrimave eshte horizontale. Perdorimi I tyre redukohet ne mure jo mbajtese (mbushesesistemet skeletore), duke siguruar net e njejten kohe karakteristika te mira termike, edhe akustike.
Bloqet me vrima horizontale Meqenese perdorimi eshte per mure te jashtme dhe te brendshme nga shtrirja e zbrastesirave blloqet mund te perdoren edhe si izolues termik te mire. Nje shembull karakteristik do te prezentohet ne fig. ne vijim:
Krahasimi I blloqeve klasike dhe atyre me aftesi te mira termoizoluese
85
Karakteristikat e blloqeve qe me se shumti perdoren ne punet ndertimore Dimensionet se bashku me tolerancat , dhe ate sipas klaseve jane te dhena teknike per secilin lloj dhe prodhues. Njeri prej elementeve per vleresimin e klases se tullave dhe blloqeve eshte matja e dimensioneve, duke marre parasysh edhe shmangejet per klase te caktuara. Klaset bazuar ne matjen e dimensioneve jane (Klasa I, Klasa II). Poashtu Klasat jane te bazuara edhe ne soliditetin ne shtypje, si per blloqet ashtu dhe per tullat per muratim Nje prezentim I prmbushjes se kerkesave do te jipet ne vijim: - dimensionet me shmangejet nga dimensioned, qe nenkupton klasifikimin sipas ketij kriteri - pamja
86
-
-
shmangeja nga kendedrejtesia (max 5 mm) shmangeja nga siperfaqet e drejta demtimet e skajeve dhe teheve (max 3 demtime me madhsi max 20 mm) carje apo plasaritje (max 2) percaktimi I klases se tullave dhe bloqeve (percaktimi I soliditetit ne shtypje) Tullat e plota dhe blloqet me vrima vertikale kane klasen minimale (Marken minimale) 10 N/mm2, qe klasifikohen ne grupin A, ndersa klasen minimale (marken minimale) 7.5 N/mm2, qe klasifikohen ne grupin B. Masa vellimore eshte 1600-1900 kg/m3 Qendrushmeria ndaj cikluseve te ngrirje-shkrirjes eshte min. 15 cikluse Tullat dhe blloqet me zbrastesira- kane klaset M2.5;M 5.0;M 7.5 N/mm2 Masa vellimore 850-1100 kg/m3
Blloqet per sisteme meskatore- ne pergjithesi mund te perdoren per mbushje, mirepo edhe mund te sherbejne per pergaditjen e sistemeve meskatore si gjysem te gatshme (“Fert mbajtesve”), mirepo ne kombinim me armaturen edhe mund te trajtohen si sisteme mbajtese. Ne vazhdim do te prezentojme disa nga keto raste:
Elementet per sisteme meskatore-a/ per mbushje;b/ ne kombinim me armaturen si mbajtese
Elementet nga argjila “Kanalica” ne kombinim me armaturen , formohet sistemi mbajtes “FERT”
87
Ekzaminimet e domosdoshme te tullat dhe blloqet per muratim Vleresimi I permbushjes se kushteve per tullat dhe blloqet prej argjile nderlidhet me ekyaminimet qe do te behen ne mostrat e parapara per tullat dhe blloqet . Kjo nderlidhet qe ne fillim duhet te caqktohet mostra e cila me vone do te ekyaminohet. Formimi I mostres- meqenese te prodhimet argjilore kemi numer te madhe te prodhimeve, atehere ketu kemi kuptimin e nocionit – mostra mesatare, e cila fitohet me marrjen ne vende te ndrzshme te prodhimeve pa ndonje ygjedhje te vecante, qe nenkupton edhe ato te thzerat dhe te demtuarat. Dhe me pastaj vleresohet numri I mostrave te thzera dhe te demtuara, qe ne pergjithesi nuk guxon te tejkaloj perqindjen prej max. 10%. Ne te kunderten ndermirren masa ne procesin teknologjik te prodhimit. Me pastaj nese ky kusht plotesohet atehere, eliminohen mostrat e thyera dhe te demtuara, dhe mbesin, 25 tulla apo blloqe , qe paraqesin mostren mesatare per ekyaminime te metejme. Ekzaminimet qe behen te tullat dhe blloqet nga argjila jane: - forma, siperfaqet dhe eventualisht zbrastesirat - kontrollimi I dimensioneve - shmangeja nga kendedrejtesia - shtremberimi I siperfaqeve - te demtuarit e teheve dhe skajeve - masa vellimore - soliditeti ne shtypje - thithshmeria e ujit - permbajtja e kriperave - permbajtja e gelqeres - qendrueshmeria ndaj cikluseve te ngrirj-shkrirjes Vleresimi I ekzaminimeve do te behet ne ushtrimet laboratorike, ndersa ne do te prezentojme vetem disa nga me te rendesishmet: Soliditeti ne shtypje (EN 771-1)- percaktohet ne mostrat e pergaditura per tulla apo blloqe per muratim. Ne te dy rastet kemi nga pese mostra, mirepo dallimi qendron se pergaditja e mostrave eshte e ndryshme. Te tullat mirren 10 tulla qe bashkohen nga 2 cope , qe ne mes veti lidhen me llac cimentoje, duke krijuar keshtu 5 mostra. Ndersa te blloqet mirren 5 blloqe, qe njekohesisht paraqesin 5 mostra. Ne rastin e pare apo ne rastin e dyte mostrat rrafshohen dhe I nenshtrohen veprimit te forces e cila rritet gradualisht deri ne thyerje, sic tregohet edhe ne fig. ne vijim, me c’rast ekzaminimi mund te behet ne blloqet me vrima horizontale, si dhe ne blloqet me vrima vertikale.
88
Soliditeti ne shtypje shprehet me shprehjen : F Rsh sh ( N / mm 2 ) , ku: A Rsh - rezistenca ne shtypje Fsh - forca ne shtypje A - siperfaqja e prerjes terthore Verejtje: Gjate ekzaminimit te soliditetit ne shtypje mirret parasysh siperfaqja bruto (nuk hiqen zbrastesirat). Rezultati paraqet vleren mesatare te 5 mostrave dhe shprehet: 1 5 Rshmes Rshi ( N / mm 2 ) 5 i 1 Mirepo ne rastin e pervetesimit te klases se tullave apo blloqeve bazohemi ne Standardin Europian EN 771-1, gjegjesisht ne klasifikimin e tullave dhe blloqeve.Nje menyre te ndarjes do t’a prezentojme ne tabele(Sipas Standardit BS 3921):
Meqenese jane dhene vlerat mesatare, atehere ne vazhdimesi kerkohet edhe plotesimi I kushtit te dyte: Rshmin 0.8Rshmes , e me pastaj pervetesohet klasa e tullave apo blloqeve per muratim. Ne kete contest shpeshehere do te hasim edhe terminologjine- Reszistenca ne shtypje e argjiles (materialit), qe ne kuptimin e pergjithshem shprehet: F Rshmat sh ( N / mm 2 ) , dhe karakterizohet me ate se nuk ka klase te Anetto argjiles (materialit) por eshte si vlere.
89
Cdohere rezistenca ne shtypje e argjiles (materialit) eshte me e madhe se rezistenca ne shtypje si vlere mesatare (klasa e tullave dhe blloqeve). Rezistenca ndaj cikluseve te ngrirje-shkrirjes- vie ne shprehja kur tullat apo blloqet u nenshtrohen ketyre cikluseve. Paraqet njeren nga vetite me potenciale per shkaterrimin e materialeve argjilore. Kjo drejtepersedrejti eshte e lidhur me porozitetin dhe thithshmerine e ujit te structures se tullave apo blloqeve. Nje prezentim I perdorimit nga aspekti I jetegjatesise qe bazohet ne kete veti eshte dhene ne vijim:
Poashtu menyra e percaktimit te rezistences ndaj cikleve te ngrirje –shkrirjes eshte e njejte do te paraqesim kete, si edhe efektin e ketij fenomeni ne murin e fasades.
Shembull: Per vleresimin e markes (klases) se blloqeve nga argjila me dimensione 25x20x19 cm, jane ekzaminue 5 mostra , me c’rast jane regjistrue keto vlera: Fshi (daN ) : 62500;63850;60500;61450;64500 . Te cfare klase mund te klasifikohen blloqet per muratim, dhe sa duhet te jete soliditeti ne shtypje nese kane 22% zbrastesira. Zgjidhje: Ne rastin tone do te perdorim shprehjet baze per vleresimin e klases se blloqeve: Rshmes
Fsh ( N / mm 2 ) Abrutto
(1)
90
Rshmin 0.8Rshmes
(1.a)
Abrutto 25 20 500cm 2
Fsh1 62500 R 125daN / cm 2 Abrutto 500 1 sh
1 Rsh
Fsh2 63850 127.70daN / cm 2 Abrutto 500
1 Rsh
Fsh3 60500 121.0daN / cm 2 Abrutto 500
Fsh4 61450 R 122.90daN / cm 2 Abrutto 500 1 sh
Fsh5 64500 R 129.00daN / cm 2 Abrutto 500 5 1 Rshmes (125 127.7 121.0 122.9 129) 125.12daN / cm 2 5 i 1 min Rsh 121.0daN / cm 2 ~ Rshmes 125.12daN / cm 2 Keshtuqe klasa e blloqeve per muratim eshte M-100 1 sh
Nese do te vleresojme soliditetin ne shtypje te argjiles, atehere do te perdorim shprehjen: F Rshmat sh ( N / mm 2 ) ANetto Anetto Abrutto Azbras
Anetto (25 20) (0.22 Abrutto ) 390cm 2 Fshmes
62560 160.41daN / cm 2 ANetto 390 Kjo vlere nuk pervetesohet por mbetet e tille. R
mat sh
Shembull: Qe te prodhohen tulla nga argjila per muratim me dimensione standarde te klases (markes) M-200 , sa duhet te jete soliditeti ne shtypje minimal I materialit me vrima vertikale : 12 x 4cm2 Zgjidhje: Meqenese kemi te bejme me soliditetin ne shtypje atehere do te zbatojme shprehjet e prezentuara me larte:
91
Fsh (1) ( N / mm 2 ) Abrutto F (2) Rshmat sh ( N / mm 2 ) ANetto Per rastin tone, duke u bazuar ne shprehjen (1) kemi: Abrutto 250 120 300cm 2 Rshmes
Rshmes
Fsh Fsh Rshmes Abrutto Abrutto
Fsh 200 300 60000daN
Rshmat
Fsh ANetto
Anetto Abruto Azbrast 300 48 252cm 2 60000 Rshmat 238.09daN / cm 2 252 Verejtje: vlera e llogaritur nuk pervetesohet por mbetet si e tille.
92
Tjegullat si prodhime argjilore- poashtu bejne pjese ne prodhimet argjilore me mase poroze. Sa I perket perdorimit eshte e natyrshme se do te perdoren per mbulimin e siperfaqeve te caktuara. Vendi I prodhimit (fabrika) net e shumten e rasteve eshte e njejte, edhepse argjila per tjegulla duhet te jete me e paster, dhe net e shumten e rasteve kriteret jane me te ashpra, meqenese I nenshtrohen veprimeve agresive drejtepersedrejti, gjegjesisht nuk jane te mbrojtura. Ne pergjithesi fazat e procesit teknologjik jane te ngjashme me ato te tullave dhe blloqeve. Ne varesi te vendit dhe prodhuesit tjegullat si prodhime argjilore kane forma dhe dimensione te ndryshme. Mirepo prapeseprap si prodhime duhet te jene ne kuader te standardit te nje vendi. Ne pergjithesi tjegullat mund te jene : - Tjegullat e preshueme (shtypura) - Tjegullat e terhequra Tjegullat e preshueme- marrin formen me shtypje dhe karakterizohen me forma te ndryshme sic jane treguar ne vazhdim dhe ate nga prodhuesit e ndryshem.
perdorimi I cilesdo nga keto tipe do te prezentohet ne fig. ne vijim:
Menyra e vendosjes- perfundimi ne skajin e strehes; perfundimi ne kulmare Tjegullat e terhequra- vete emertimi I tyre konsiston ne siperfaqe afersisht te rrafshet, pa lugje dhe forma te caktuara qe do te prezentohen ne vijim: 93
Ndersa menyra e vendosjes se tyre-palimi ka nje qasje te ndryshme nga tjegullat e preshueme, sic edhe do te tregohet ne fig. ne vijim:
Meqenese kemi te bejme me prodhime nga argjila atehere do te prezentojme vetem karakteristikat e vecanta , qe dallojne nga tullat dhe blloqet per muratim. Sa I perket marrjes se mostres-formimi I mostres mesatare- eshte I njejte sikurse te tullat dhe blloqet, si per nga numri e poashtu edhe per nga menyra e marjes. Ekzaminimet e domosdoshme te tjegullat – me qellim te vleresimit te kualitetit dhe pershtatshmerise se perdorimit te tjegullat behen ekzaminimet vijuese: - Forma 94
Ngjyra Dimensionet ( l gjatesia ; b gjeresia; d trashesia ), me te cilat edhe percaktohet siperfaqja mbuluese - Siperfaqja-rrafshtesia e siperfdaqes - Plasaritjet dhe te demtuarit e skajeve - Joujepershkueshmeria - Rezistenca ne lakim - Rezistenca ne goditje - Permbajtja e gelqeres - Permbajtja e kriperave - Rezistenca ndaj cikleve te ngrirj-shkrirjes Meqenese keto paaqesin ekzaminimet e domosdoshme , te njejtat do te percaktohen n elaborator, ketu do te spjegojme vetem ato me te rendesishmet: Jo ujepershkeshmeria- ekzaminimi bazohet ne 5 mostra (tjegulla), kur ne secilen prej tyre pergaditet nje kornize prej druri apo metalike, me lartesi afersisht 7.0 cm, dhe e nderlidhet mire ne vendet e kontaktit me tjegulla, ashtuqe uji most e depertoje jashte. Mbushet korniza me uje deri ne lartesine prej 5 cm, me c’rast regjistrohet koha t 0 , dhe me pastaj presim kur ne pjesen e poshtme te tjegullave do ten a paraqiten pikat e par ate ujit, me c’rast perseri regjistrojme kohen t1 . Vleresimi behet sipas shprehjes: -
(t1 t 0 ) mes 2.5 h (t1 t 0 ) min 1.5 h Rezistenca ne lakim (EN 538)- Vleresimi behet ne 5 mostra (tjegulla), te cilat me pare pergaditen, qe te mbeshteten ne mbeshtetes ne distance prej 30 cm, ate me shirita te allcise, e poashtu ne vendin e veprimit te ngarkeses pergaditet shiriti I allcise. Ngarkesa rritet gradualisht deri ne thyerje te mostres,me c’rast regjistrohen forcat thyerse, dhe vleresimi behet sipas shprehjes: 5
R p Fmes Ri ( N ) i 1
Vlersimi bazohet ne kerkese te parashtruar me standarde: Fmes 90 N
Fmin 75 N
95
Aparatura per ekzaminimin e rezistences ne lakim Rezistenca ne goditje- Meqenese tjegullat I nenshtrohen goditjeve eventuale te cilat mund te jene mekanike. Apo mund te jene pasoje e bresherit, atehere edhe arsyetohet ky ekzaminim, qe behet ne 5 mostra (tjegulla), te cilat goditen me nje ngarkese ~ 500 gr, dhe ate nga lartesia prej 20 cm me qellim te improvizimit te goditjes. Vlerssimi eshte I lidhur me faktin se: -lejohet max. nje moster te thyhet nga 5 mostrat Nje prezentim i arsyeshmerise se ekzaminimit do te jipet ne fig. ne vijim:
Demtimet mekanike te tjegullat Pllakat e qeramikes-si prodhime argjilore- Perdorimi I ketyre prodhimeve eshte I perhapur ne ndertimtari, dhe nga ky aspect zene nje vend te rendesishem. Nga aspekti I procesit teknologjik te prodhimit bejne pjese ne prodhimet me mase jo poroze, prandaj edhe procesi teknologjik eshte I ndryshem nga ai I materialeve poroze. Nga pozita e vendosjes ne veper keto prodhime nga argjila mund te ndahen ne dy grupe te medha: - Pllakat per mveshje te jashtme (per fasada) - Pllakat per mveshje te brendshme (ne kthinat e objekteve) Pllakat per mveshje te jashtme- dallohen me dimensione me te medha , e gjithsesi edhe nga efekti dekorativ duke perfshire ngjyren dhe strukturen e jashtme. Meqenese dimensioned jane me te medha atehere, rendesi i kushtohet edhe peshes se tyre, qe duhet te jete me e vogel, ngase kerkon nje lidhshmeri (athezion) me bazen, ku edhe pasha luan rol te rendesishem.
96
Perdorimi I pllakave te qeramikes per fasada
Nje menyre e vendosjes se pllakave te fasades ne mur Meqenese keto pllaka I nenshtrohen ndikimeve te jashtme ne vazhdimesi atehere eshte e arsyeshme se duhet te plotesojne kritere me rigoroze dhe ate: - dimensione me te sakta (nga se ndikon ne vendosjen dhe pamjen) - thithshmeri me te ulet te ujit (max 2%), - jetegjatesi te ngjyres, apo edhe nyanses - siperfaqe jo te plasaritura - qendrueshmeri ndaj cikluseve te ngrirje-shkrirjes - qendrueshmeri nga ndikimet e gasrave ne ambiente te caktuara - sjellje te mire nga ndikimi I temperaturave te larta (koeficient termik te pershtatshem)
97
Ne kete aspect edhe pllakat qe perdoren per basene te ndryshme konsiderohen se duhet plotesuar kushte rigoroze. Pllakat per kthina te brendshme- ne pergjithesi perdorimi I tyre eshte me I shumeanshem, meqenese ne varesi te destinimit edhe perdoren per kthina te ndryshme, duke filluar nga : - shkallet - siperfaqet e perbashketa - kthinave sanitare, etj Ne vazhdim do te prezentojme disa vende ku perdoren me se shumti:
Meqenese keto pllaka qeramike perdoren per shkalle, apo edhe dysheme atehere te njejtat duhet plotesuar edhe kushtin e rezistences ndaj abrazionit, ne varesi te intenzitetit te komunikacionit. Ne varesi te dimensioneve pllakat mund te jen nga me te ndryshmet, dhe mvaren edhe nga prodhuesit e ndryshem. Me rendesi eshte te permendim pllakat me dimensione te vogela dhe ate 5x5 cm, qe I emertojme si mozaik pllaka qe sherbejne per dekorime te ndryshme. Perdorimi I tyre eshte per basena, banje, garderoba etj. Ekzaminimet e domosdoshme te pllakat e qeramikes- meqenese perdorimi eshte i shumte atehere do te prezentojme ekzaminimet e domosdoshme qe behen per keto prodhime argjilore: - dimensioned dhe forma - rezistenca ne perkulje - koeficienti I lemueshmerise - rezistenca ndaj cikleve te ngrirje-shkrirjes - thithshmeria e ujit, etj. Nje klasifikim I pllakave te qeramikes sipas ISO 13006, eshte dhene ne tabelen ne vijim:
98
Klasifikimi bazuar ne E- thithshmeria e ujit Nje prezentim me detal I standardeve per ekzaminimin e vetive te pllakave te qeramikes eshte dhene ne vijim:
99
Qelqi dhe prodhimet prej qelqit Prodhimi i qelqit Matrialet baze per prodhimin e qelqit jane karbonati I natriumit ( Na 2 CO3 ), rera e silicit ( S i O2 ), dhe disa matriale ne mase shume me te vogel (okside, magnesiumi), qe perzihen ne pjesemarrje te pershtatshme, duke vazhduar me procesin e bluarjes, qe te vazhdohet me pjekjen deri ne temperature 1450-1500 0 C, me c’rast reaksioni kimik zhvillohet : S i O2 Na2 CO3 Na2 SO3 CO2 qe me pastaj kjo mase kalon ne nje bazen ku behet shkrirja, e kjo mase rrjedhe neper shirit continual . Qelqi qe ka nje viskozitet te larte, kur leshon bazenin kur edhe behet ftohja duke kaluar ne nje kthine tjeter. Ftohja behet ne temperature te kontrolluara, perderisa arrine ne temperature te zakonshme. Procesi I perzierjes se mineraleve kryesore me perberje te perafert eshte dhene ne fig. ne vazhdim:
Ndersa procesi procesi teknologjik eshte dhene ne fig. ne vijim:
apo ne forme me te detalizuar:
100
Perpunimi i qelqit Eshte nje proces kompleks qe realizohet dhe eshte ne varesi te formes se kerkuar te qelqit si prodhim final. Forma e qelqit mund t’I jipet ne disa menyra: - fryerjes, apo preshimit - petezimit - terheqjes - notimit mbi siperfaqe - fibrimit Fryerja apo preshimi- eshte process I thjeshte qe aplikohet vetem per prodhimin e shisheve apo elementeve tjera te ngjashme. Deri sa qelqi eshte ne gjendje te lenget merr forma te caktuara dhe ate forme e mban. Petezimi- kryesisht nderlidhet ne prodhimin e qelqit te rrafshet qe do te perdoret per dritare, apo edhe ne industrine e qelqit qe sot ka arrite nje konsumim te madh. Terheqja- masa e lenget e qelqit rrjedh neper nje shirit qe levize mbi cilindra, e me pastaj fitohet qelqi me trashesi te ndryshme. Notimi mbi siperfaqe- ne terminologjine ndertimore eshte I njohur si float glass, qe arrihet ne nje siperfaqe e perpunuar dhe pamja e jashtme eshte e njetrajtshme , pa asnje nevoje te intervenimit ne lustrim apo dic ngjashem Fibrimi- ka te beje me prodhimin e fibrave te qelqit qe me pastaj kane perdorime te shumta ne ndertimtari. Vetite fizike te qelqit- meqenese kemi te bejme me nje material inoorganik, qe edhe I nenshtrohet proceseve teknologjike te treguara me pare, ne vazhdim do te prezentojme vetite kryesore fizike: - pika punuese (Working point)- eshte temperature kur qelqi ka nje temperature te caktuar si dhe nje viskozitet te caktuar qe edhe mund te u nenshtrohet operacioneve tjera. - Pika e zbutjes(softening point)- nenkupton ate temperature kur qelqi ka je viskozitet , qe qelqi mund te pranoje deformime ne mase. - Pika e kalitjes (annealing point)-eshte momenti kur gjate procesit te ftohjes se menjehershme vie deri tek paraqitja e nderjeve te brendshme. - Pika e nderjeve (Strain point)- eshte temperatura pasi qe kemi nje relaksim te nderjeve, eshte me e ulet se pika e kalitjes. Te gjitha keto se bashku me vetite tjera do t’I prezentojme ne tabelen ne vijim:
101
Ndersa sa I perket vetive mekanike te qelqit si material, kete do t’a prezentojme duke marre parasysh tipet e qelqit : E,D,R,AR.
102
Verejtje: Tipi E- mund te themi se eshte qelqi me I perhapur, e gjithsesi eshte edhe me I rendomti. Perdorimi I tij eshte I gjithanshem Tipi R- qelqi me performansa te larta, qe nderlidhet me perdorim kur edhe kerkohet nje siguri apo rezistence me e larte e objekteve ku do te perdoret,p.sh. ne objektet qeveritare, etj. Tipi D- karakterizohet me karakteristika te mira elektrike, gjegjesisht permeabiliteti I dobet I elektricitetit neper masen e ketij materiali. Tipi AR- karakterizohet me rezistence ndaj alkaleve, gjegjesisht me nje film te holle qe e mbron nga reaksionet active . - Soliditetit ne perkulje, veti e cila manifestohet te qelqi, gjegjesisht konstruksioni prej qelqit, e qe rezulton nga ngarkesat te cilave u nenshtrohet qelqi.Menyren e percaktimit do te prezentohet ne fig. ne vijim. Nje prezantim skematik te kesaj vetie do ta tregojme ne fig.
-
-
Resistenca ndaj goditjes- poashtu eshte veti e rendesishme qe ekzaminohet apo vleresohet te qelqi qe do te perdoret per qellime te ndryshme. Thyeshmeria- eshte nje nga te metat kryesore te qelqi, dhe ne kete contest treguesi me I mire I ketij parametri eshte raporti I Modulit te elasticitetit ndaj soliditetit ne terheqje : E / Rt , qe sillet ne vlerat 13001500, ndersa ne krahasim me materialet tjera qe eshte eshte shume me I ulet., p.sh. te celiku 400-600. Eliminimi I kesaj vetie sot eshte arrite me perforcimin, gjegjesisht me armimin e qelqit, qe mundeson rezistence me te larte e gjithsesi edhe pasoja me te vogela nese vie deri te thyerja.
103
Ekzaminimi I soliditetit ne perkulje
104
Nje prezantim te ekzaminimit me vlerat dalese do te jipet ne vazhdim:
105
Perdorimi I qelqit- si material eshte I perhapur ne ndertimtari dhe ate duke filluar nga punimet e zdrukthetarise, si dyer dhe dritare, me pastaj per siperfaqe te tera te objekteve afariste, e koheve te fundit aplikimi I madh ne fasadat strukturale per objektet e rendesise se vecante. Ne vazhdim do te tregojme disa objekte te rendesishme ku ky material ka gjete nje aplikim te vecante:
106
Lendet lidhese Nga aspekti I prejardhjes lendet lidhese jane: Lendet lidhese jo organike dhe lendet lidhese organike. Lendet lidhese jo organike- jane materiale ne forme pluhuri te cilat me rastin e perzierjes me uje formojne brumin plastic, qe ne funksion me kohe arrine qe te ngurtesohet , si pasoje e proceseve fiziko-mekanike. Lendet lidhese jo organike ne varesi te vendit apo midisit se ku kryhet ngurtesimi mund te jene: - lende lidhese ajrore- ku ngurtesimi kryhet ne ajer, ku si perfaqesues jane :gelqerja, allcia, lengu I qelqit dhe magneziti - lendet lidhese hidraulike- ngurtesimi kryhet ne ajer dhe ne uje , ku si perfaqesues eshte cimentoja dhe gelqerja hidraulike - lenet lidhese ne autoclave- ngurtesimi kryhet kryhet nen veprimin e avullit, ku perfaqesues jane : lidhesit silikat dhe hiri I TEC-it.
Gelqerja si lende lidhese ajrore- perdorimi I gelqeres si lende lidhese daton qysh heret , dhe ate para eres sone, ndersa kerkimet shkencore sa I perket perdorimit te gelqeres u bene ne shek XVIII dhe XIX, ku edhe u arrite qe shume veti te permiresohen . Gelqerja si lende lidhese ajrore perfitohet me pjekje e shkembinjeve karbonik gelqeror, gelqeror te dolomitit, dolomiteit etj ne temperature 900-1200 0C, me c’rast zhvillohet ky reaksion kimik:
CaCO3 (900 1200 0 C ) CaO CO2 qe ne raport me peshat atomike prezentohet: 100 56 + 44 ku si product kryesor eshte CaO -gelqere e pjekur Nese kemi te bejme me dolomitin atehere zhvillohet reaksioni kimik si vijon:
CaCO3 MgCO3 (CaO MgO) 2CO2
Ne pergjithesi mund te themi se sa me e larte qe te jete pjesemarrja e CaO , aq me kualitative eshte gelqerja. Mirepo qe te zhvillohen reaksionet e paraqitura me larte atehere duhet te plotesohen disa kushte , dhe ate: - te ngrohet guri deri ne temperaturen e zberthimmit te karbonateve (qe mvaret nga gjendja kristalore e mases dhe kjo mund te jete : 500-750 0 C) - te mbahet temperature minimale e zberthimit per nje kohe te caktuar - te largohet gasi I karbonit Procesi teknologjik I prodhimit te gelqeres eshte prezentuar si ne fig.
107
Gjate ketij procesi teknologjik te prodhimit perfitohet gelqerja e pjekur CaO , e mepastaj do te fitohet gelqerja e shuar si material I pershtatshem qe do te perdoret si lende lidhese, sic tregohet ne fig.
Gelqerja e pjekur CaO mund te perfitohet ne forme kokerrzore, dhe ne forme te pluhurit duke iu nenshtruar bluarjes. Gjate zhvillimit te procesit te zberthimit , ky process fillon nga siperfaqja e jashtme duke depertuar ne drejtim te thellesise me shpejtesi relativisht te njejte ne te gjitha drejtimet, qe prezentohet ne fig:
Gelqerja e shuar- perfitohet nga gelqerja e pa shuar duke bere shuarjen me uje me c’rast zhvillohet reaksioni:
CaO H 2O Ca(OH ) nxehtesia 108
Kualiteti dhe vetite e gelqeres varen nga perberja e vete gelqeres se pjekur, qe d.m.th. nga pastertia e te njejtes. Si tregues I kualitetit eshte shpejtesia e shuarjes (reaktiviteti) I gelqeres. Ne parim gelqeret qe shuhen me shpejte kerkojne sasi me te madhe te ujit, e ne kete menyre duke liruar temperature me te larte , e kjo e nderlidhur me rritjen e vellimit. Ky tregues identifikohet me fisnikrine(rendimentin) e gelqeres,
I
V 3 qe shprehet ne ( m / ton ) G
Nese I 2.5 atehere kemi te bejme me gelqere te kualitetit te mire Nese I 1.5 2.5 atehere kemi te bejme me gelqere me kualitet mesatar Nje karaskteristike e gelqeres eshte se nga gelqerja e shuar nen pranine e CO2 , qe mirret nga ajri kalon perseri ne gure gelqeror sipas shprehjes:
Ca(OH ) 2 CO2 CaCO3 H 2O
Si process eshte mjaft I ngadalshem, dhe zgjate me vite te tera. Per vleresimin e kulitetit te gelqeres duhet te percaktohen keto veti: - perberja kimike (pjesemarrja e CaO ne shkemb) Vetite fiziko-mekanike: - imtesia e bluarjes - permbajtja e grimcave te pa shuara - shpejtesia e shuarjes - sasia e ujit per fikje - perhershmeria e vellimit - fisnikeria e gelqeres - soliditeti ne lakim dhe shtypje Nje krahasim I vetive mekanike ne mes cimentos dhe gelqeres eshte prezentuar ne tabelat ne vijim:
Perdorimi I gelqeres- ne pergjithesi nga roli I vete si lende lidhese gelqerja perdoret per pergaditjen e llacit per suvatime, pergaditjen e elementeve te parapergaditura, si material stabilizues per dherat koherente, gelqerosje etj
109
Gelqerja hidraulike- eshte lende lidhese qe ngurtesohet ne ajer dhe ne uje. Paraqet nje perzierje te gurit gelqeror dhe argjiles. Karakteristike eshte se gjate procesit te pjekjes nje pjese e CaO mbetet e lire , ndersa pjesa tjeter lidhet me elemntet argjilore sic jane SiO2 , Al2O3 duke formuar nje lidhje silicate, keshtuqe gelqerja merr veti hidraulike. Perdorimi I gelqeres hidraulike ne aspektin e aplikimit ne ndertimtari eshte dhene me kete shembull:
Perdorimi I a/ cimentos per mbushje (fuga ne mes gureve);b/ I gelqeres hidraulike per mbushje (fuga ne mes gureve) Allcia – si lende lidhese ajrore perfitohet nga guri I allcise ( CaSO4 2 H 2O) ) (sadra) me procesin e pjekjes e me pastaj me procesin e bluarjes me c’rast perfitohet aalcia qe do te perdoret si lende lidhese. Reaksioni kimik qe zhvillohet ne varesi te temperatures zhvillohet si vijon:
CaSO4 2H 2O CaSO4 0.5H 2O 1.5H 2O
ne raport te masave atomike: 172 = 145 + 27 Nga ky reaksion rezulton ( CaSO4 0.5H 2O ) qe eshte e njohur si allci ndertimore. Mirepo allcia si lende lidhese , gjegjesisht si material perfitohet ne varesi te temperatures se pjekjes, dhe ate:
110
Sipas tabeles , gjegjesisht ne varesi te temperatures lendet lidhese nga allcia klasifikohen ne dy grupe: - lende lidhese qe pjeken ne temperature 120-190 0C - lende lidhese qe pjekjen ne temperature me te larte (>190 0C) Karakteristike e vecante e grupit te pare eshte lidhja e shpejte, per dallim nga grupi tjeter qe ka lidhje me te ngadalshme. Llojet e allcise ndertimore: - Shtuko allci - Allabaster allci - Allci modelare - Allci per llace - Estrih allci Shtuko allci- eshte karaktristike se kemi te bejme me gjysem hidrati, qe nderlidhhet me temperaturen deri 190 0C, me imtesi mesatare te bluarjes (mbetja ne siten 0.2mm sillet rreth 20 %). Poashtu kjo allci mund te permbaje papasterti deri 30 %, duke mos shkaktuar probleme nga aspekti I perdorimit. Sa I perket afateve te lidhjes , mbarimi I lidhjes eshte 30 min. Ne pergjithesi perdoret si allci per suvatime te brendshme , per prodhimin e elementeve te parafabrikuara etj. Nje shembull I perdorimit te shtuko allcise eshte dhene ne vijim:
Perdorimi I shtuko allcise per pllafone dekorative Allabaster allci- Ne krahasim me allcine paraprake ka nje pasterti dukshem me te larte (permbajtja e primeseve deri 5 %), e poashtu edhe me imtesi me te larte
111
te bluarjes (kalimi neper siten 0.2 mm deri 5 %). Nga aspekti I afateve te lidhjes karakterizohet me lidhje me te shpejte ne krahasim me shtuko allcine. Poashtu nga aspekti dekorativ, meqenese eshte me I paster perdoret per elemente dekorarative arkitektonike. Pastertia verehet edhe ne strukturen e prezentuar ne fig. ne vijim.
Allci modelare- afersisht eshte e ngjashme me shtuko allcine, mirepo karakterizohet me nje pasterti me te madhe, e gjithashtu me nje imtesi te bluarjes me te larte (mbetja ne siten 0.2 mm- maks10 %, ndersa pastertia 5%). Ndersa ne aspektin e afateve te lidhjes karakterizohet me nje ngurtesim me te shpejte. Nga aspekti I perdorimit nderlidhet me modelet e enterierit per objekte te caktuara sic jane: skajoret e pllafoneve, elementet e ndryshme si mozaik etj. Allcia per llac- Kryesisht perdoret per pergaditjen e llacnave per suvatime te brendshme . Nga aspekti I imtesise se bluarjes eshte jo shume e ndieshme , e gjithashtu edhe nga aspekti I permbajtjes se primesave. Kjo edhe nderlidhet edhe me ngjyren jo shume te bardhe. Nga aspekti I afateve te lidhjes kjo eshte jo shume e ndieshme, d.m.th. lidhe me ngadale. Sot perdorimi I llacnave te thata eshte kryesisht I bazuar ne permbajtje te caktuar te allcise krahas materialeve tjera, gjegjesisht lendeve tjera lidhese. Estrih allcia- fitohet me procesin e pjekjes por ate ne temperature shume te larta (900-1100 0C), me crast fitohet CaSO4 , pa permbajtje te ujit. Karakteristike tjeter e kesaj allcie eshte imtesia e bluarjes relativisht e mire (mbetja ne siten 0.2 mm deri 10 %), mirepo karakteristike e vecante soliditeti I larte ne shtypje. Perdorimi I kesaj lloj allcie eshte per dysheme , kur kerkohet soliditet I mire ne shtypje dhe sasi minimale e ujit per pergaditje. Vetite e allcise ndertimore- ekzaminimi I ketyre vetive kryesisht lidhet me perzierjen e allcise me uje, me crast ekzaminimeve do t’u nenshtrohet brumi I allcise. Perfitimi I brumit te allcise behet me perzierjen e sasise se caktuar te allcise kur I shtohet sasi e konsiderueshme e ujit, qe afersisht sillet ne raport
112
W/A= 0.80. Nje ndryshim I madh eshte tek estrih allcia kur sasia e ujit eshte dukshem me e vogel (afersisht W/A=0.3). Nga ky factor rrjedhin edhe vetite qe duhet te ekzaminohen. Reaksioni I zhvilluar paraqitet me shprehjen:
CaSO4 0.5H 2O 1.5H 2O CaSO4 2H 2O
Vetite qe do te pershkruajne karkateristikat e allcise jane: - Afatet e lidhjes: Fillimi I lidhjes Mbarimi I lidhjes Masa vellimore Masa specifike Imtesia e bluarjes - Vetite mekanike o Soliditeti ne lakim o Soliditeti ne shtypje Keto veti do te prezentohen n elaborator. Perdorimi i allcise- meqenese prezentimi I disa llojeve te allcise na mundeson edhe perdorim te gjithanshem te allcise, ne do te prezentojme disa perdorime me te rendesishme. Allcia si material mund te perdoret: - si material sekondar ne punet ndertimore - si elemente decorative per enteriere - si elemente te parapergaditura - si pllaka te allcise te mveshura me karton Meqenese perdorimi me I madh eshte si pllaka te mveshura me karton, atehere ketu edhe do te ndalemi me teper. Ne pergjithesi keto pllaka perbehen nga allcia e stabilizuar dhe e mveshur nga te dy anet me flete kartoni, qe ne parim kryen funksionin e armimit, apo mundesise se perdorimit per siperfaqe te caktuara, e gjithsesi edhe bartjes si pllake. Keto pllaka kane trashesi 9.5 mm; 12.5 mm, apo ne raste te rrala edhe dimensione me te medha. Ne funksion te prodhuesit kane dimensione 120-125 cm x 200-250 cm, dhe mase 8-15 kg/m3 Destinimi I tyre eshte : - formimi I mureve ndarse - formimin e pllafoneve te leshuara - mveshje te mureve nga ana e brendshme - per mveshje kunder zjarrit Per te gjitha rastet e perdorimit te ketyre pllakave do te vendoset paraprakisht konstruksioni mbajtes, qe sot vec eshte persose dhe si I tille perdoret. Gjithsesi sot mund te prezentohet teknologji e vertete e zhvillimit te kesaj lemie, duke u nderlidhur me menyren e ekzekutimit dhe finesat qe e percjellin kete lemi. Ne vazhdim do te tregojme vetem disa elemente , gjegjesisht karakteristika te ketyre materialeve ne fazat e ndryshme te perdorimit.
113
Panelet – pllakat e allcise se mveshur perdorimi I pllakave te allcise per pllafone
114
LËNDËT LIDHËSE HIDRAULIKE Lendet lidhëse hidraulike janë materiale qe lidhin dhe ngurtësohen ne mese me lagështi (ujë). Vetia hidraulike është e lidhur me perbersite e ketyre lendeve sic janë: Silikatetet, aluminatet, etj. me aftesi qe te bashkedyzohen me uje dhe duke krijuar produkte te hidratuara me veti si cimentoja. 1. 1.1.
Cimentoja
Zhvillimi historik i cimentos
Përdorimi i çimentos si material lidhës daton shume herët, dhe atë nga koha e Egjiptaseve, Grekeve, Romakeve e kështu me radhe kur nuk është përdore si çimento qe sot e përdorim por si një lëndë lidhëse për objektet e ndërtuara te asaj kohe. Meqenëse llaci i gëlqeres nuk ngurtësohej nen ujë , Romaket e asaj kohe i shtuan pluhur vullkanik, te bluar, me c’rast silikatet dhe aluminatet aktive ne pluhurin vullkanik se bashku me gëlqeren sollen te nje prodhim i ri i asaj kohe i quajtur: Cimento Pucolanik. Ky emertim nderlidhet me emrin e fshatit Pozzuoli, ne afërsi te Vezuvit, nga edhe u muar pluhuri. Objektet e asaj kohe te ndertuar me kete material lidhes sic jane: Colesoumi ne Rome, Pont du Gard afër Nimes, Pantenoni ne Rome qëndrojnë edhe sot e kësaj dite. Zhvillimi i teknologjisë me kohen ka ndryshime , e këtyre ndryshimeve u nënshtrohet edhe prodhimi i çimentos. Kështu qe ne vitin 1824 kemi paraqitjen e emërtimit “Portland Cimento” nga Joseph Aspdin. Emërtimi “Portland Cimento” ndërlidhet me ngjyrën dhe kualiteti i çimentos se ngurtësuar sikur te Gurit Portland- gure gëlqeror nga burimorja Dorst. 1.2. Prodhimi i çimentos Porland Nga te dhënat me larte për definicionin e Cimentos Portland mund te shihet se përbërja është kryesisht nga guri gëlqeror dhe argjilës dhe atë ne raport (3:1).Procesi i prodhimit te çimentos konsiston kryesisht ne bluarjen e materialit baze, përzierjen ne përpjese te caktuar dhe pjekjen ne një furre rrotulluese ne temperature ~ 1450 0C, kur materialet perberse sinterohen ne toptha te ashtuquajtur –Klinker. Klinkeri ftohet dhe me pastaj bluhet imët, e ne fazën tjetër i shtohet sasi e konsiderueshme e allçisë , dhe e gjithë kjo rezulton me prodhimin: Portland Cimento. Për një qasje me te lehte të të gjithë këtij procesi do shpjegohet ne fig.1.
115
fig.1. Prezantimi skematik i prodhimit te çimentos Përgatitja e përzierjes se lendeve te para realizohet me te ashtuquajturën metode e thate dhe metode e njome , apo ajo e kombinuar qe te gjitha paraqesin faza te procesit teknologjik. - Metoda e njome Përdoret kur përzierja e lendeve te para përmban sasi te mëdha te lagështisë. Ne ketë rast , bluarja dhe përzierja behet ne mese me ujë , gjegjësisht përzierja eshte ne mase te rrjedhshme dhe atë (35-50)% dhe quhet slurry.(llum,shllam, si balte, lloq etj). Këtu merret parasysh aftësia e argjilës qe lehte te shpërbehet ne ujë.
116
Ndërsa komponentë tjetër e përzierjes nga guri gëlqeror i cili me para copëtohet , pastaj bluhet qe te bashkë dyzohet me argjilën, qe përfundimisht te bluhet se bashku me argjilën. Llumi, bashkë dyzimi i gurit gëlqeror dhe argjilës, përcillet ne një furre cilindrike te çelikut (me diametër me te madh se 8 m), shpeshherë e gjate deri 230 m qe është pakëz me ngritur se horizontalja ku behet pjekja . Si rezultat dalës kemi Kokërrzat e klinkerit me madhësi 3-25 mm, te cilat ftohen dhe pastaj i nënshtrohen bluarjes finale. Si e mete e kësaj metode është harxhimi i energjisë se madhe gjate procesit te pjekjes se materialit - Metoda e thate Ne procesin e kësaj metode apo edhe asaj te kombinuar materiali baze (komponentët perberse nga argjila dhe gëlqerori), ne përpjese te caktuar bazohet ne tharjen e me pastaj ne bluarjen e përbashkët ne mullinj , Gjate këtij procesi materiali përmban lagështi 0.2 % dhe i njëjti kalon neper nëpër një para nxehje e me pastaj nxehet deri ne temperature afërsisht 800 0C para se te kaloje neper furre. Ne baze te këtij parametri se përzierja nuk përmban lagështi shume me lehte do te arrije ketë temperature e edhe me lehte temperaturën e nevojshme për përfitimin e klinkerit. Procesi vijues është bluarja finale e klinkerit si ne metodën paraprake.
Fig.2. Furra cilindrike per pjekjen e klinkerit 1.3.
Përbërja kimike e çimentos
Meqenëse materiali baze për përfitimin e çimentos –klinkerit te çimentos gjate procesit te prodhimit konsiston ne gurin gëlqeror dhe argjilën, atëherë edhe përbërja kimike është e ndërlidhur me këto materialet apo me materialet perberse te tyre.Këtu kemi te bëjmë me ato okside kryesore :
117
CaO, SiO2 , Al 2 O3 , Fe2 O3 te cilat përmbahen ne materialet baze si dhe oksideve qe përmban klinkeri ne sasi te kufizuar: MgO, Na2 O, K 2 O, TiO2 , etj . Por përmbajtja e këtyre oksideve sillet ne kufje orientues: (60-67) % CaO (17-25)% SiO 2 (3-8) % Al 2 O3
(2-6) % (0.5-4)% (0.3-1.2)% (2-3.5)% (0.5-1.0)% K 2O Sic shihet nga vlerat e prezantuara kemi te bëjmë me interval (kufinje te epërm dhe te poshtëm), qe është e natyrshme se përqindja e pjesëmarrjes nuk mund te jete shume fikse nga se mvaret prej rastit ne rast. Nga gjithë pjesëmarrësit vlera e CaO është me e larta ngase kjo rrjedh edhe nëse nisemi nga përqindjen e pjesëmarrjes molekulare, ku CaO ka mase molekulare me te ulet ne krahasim me oksidet tjera kryesore. Po ashtu CaO është edhe perbersi kryesor i klinkerit. Ndërsa oksidet tjera sic janë SiO 2 , Al 2 O3 , Fe 2 O3 sigurojnë lidhjen e CaO duke formuar kompozime qe çimentos i japin cilësinë e ngurtësimit ne ujë. Ne parim lendet e para (gëlqerori dhe argjila) përzihen duke u nisur nga raporti i oksideve me te rëndësishme, e kjo arrihet përmes te ashtuquajturve “module” qe paraqesin ketë raport ne përqindje. - “moduli hidraulik”- raporti ne mes përqindjes se CaO ndaj përqindjes se oksideve tjera: Fe 2 O3 MgO Na 2 O SO3
CaO% (1) SiO2 % Al 2 O3 % Fe 2 O3 % Për çimentot me karakteristika te mira vlera e këtij “moduli” është pake me e madhe se dy. - “moduli silikat”- raporti ne mes përqindjes se SiO 2 ndaj përqindjes se oksideve Al 2 O3 dhe Fe 2 O3 ne përqindje mh
SiO2 % (2) Al 2 O3 % Fe 2 O3 % Moduli silikat duhet te ketë vlera 2 , dhe shpesh here quhet edhe moduli “argjilor”. ms
-
“moduli aluminat”- raporti ne mes përqindjeve te Al 2 O3 ndaj përqindjes se Fe 2 O3
118
Al 2 O3 % (3) Fe 2 O4 % Moduli aluminat duhet te ketë vlere ~2, ndërsa shërben për te dalluar ne mes veti llojet e ndryshme te çimentos. ma
Pas gjithë këtyre mund te thuhet se klinkeri i çimentos përbehet nga katër perberes kryesor , qe do te quhen minerale, ku te njëjtat fitohen nga lidhja e oksideve perbqerse qe janë ceke deri tani. Për një interpretim me te lehte oksidet do te shënohen me simbolet e caktuara, dhe atë: CaO C SiO 2 S Al 2 O3 A Fe 2 O3 F e duke shfrytëzuar këto shënime, mineralet perverse te çimentos janë: Trekalcium silikati C3 S (37-60)% 3CaOSiO2
-
Dykalcium silikati Trekalcium aluminati
2CaOSiO2 3CaOAl 2 O3
C2 S
(15-37)% C3 A (7-
15)% Tetrakalcium aluminoferiti 4CaOAl 2 O3 Fe2 O3 C 4 AF (10-18)% C3 S - qe nga aspekti i përmbajtjes është dominant, prandaj edhe roli i tij është shume ndikues ne karakteristikat e klinkerit te çimentos.Ky mineral ne temperatura me te ulëta se 1250 0C dekompozohet ngadalë, por nëse ftohja nuk është e menjëhershme ky mineral eshte i qendrushem. C 2 S - eshte i njohur se mund te paraqitet ne tri apo ndonjehere edhe kater forma te kristalizimit ( , ' , , ), dhe se bashku me silikatin C 2 S paraqesin strukturen e perberjes se klinkerit te cimentos. Ne momentin e kontaktit me uje C3 S , liron nje nxehtesi te konsiderueshme te hidratimit dhe ate deri ne 14 dite, qe drejteperdrejte ndikon ne soliditetin e hershem te betonit. Ne anen tjeter C 2 S I cili nxehtesi te hidratimit liron shume me pak dhe ate dukshem pak ne 7 ditet e para te ngurtesimit, e kjo eshte shume e nderlidhur me rezistence te larte per cimento qe I nenshtrohen ndikimeve kimike. C 3 A - eshte mineral I njohur per nje nxehtesi te larte te hidratimit dhe ate ekstreme, dhe ne kete menyre mundeson hudhjen ne veper , gjegjesisht lidhje apo ngurtesim shume te shpejte. Pjesemarrja e tij me e madhe e bene cimenton shume te ndieshem ndaj veprimit te sulfateve. (orientimisht kjo vlere nuk eshte mire te kaloje 10 %). C 4 AF - eshte me pak I rendesishem ne vetite e cimentos ne krahasim me mineralet paraprake, por prapeseprap duhet te sillet ne kufinjte e parapare. Nje menyre skematike te elementeve kryesore dhe mineraleve ne ndikimin e vetive te cimentos do te prezentojme ne fig.3.
119
Fig.3- prezentimi skematik I formimit dhe hidratimit te Cimentos Portland 1.4.
Hidratimi i cimentos
Reaksionet prej llojit te cimentos Portland fillojne ne momentin e perzierjes se cimentos me uje. Me fjale te tjera ne presence te ujit silikatet dhe aluminatet e prezentuara me larte formojne produkte gjate hidratimit I cili me kohen formon nje mase te ngurtesuar te cimentos-e njohur ne literature si hidratimi I brumit te cimentos. Ne kete process te hidratimit te cimentos rolin dominant e luajne te dy silikatet, d.m.th. C3 S dhe C 2 S , apo me mire te themi kombinimi i tyre, meqenese permbajne edhe pjesemarrjen me te madhe.Hidratimi I silikateve C3 S dhe C 2 S ne gjendje te paster eshte ne menyre te konsiderueshme I ndryshem sic shihet ne fig.4. Silikati I perzier C3 S eshte I njohur si alite dhe C 2 S si belit. Permbajtja e Al 2 O3 ne shume cimento eshte relativisht e vogel, mirepo ne fazat e ngurtesimit apo procesit te lidhjes se cimentos.Reaksioni i C3 A eshte i vrullshem ne ngurtesim te shpejtuar te brumit. Qe te eliminojme sadopak kete lidhje te vrullshme I shtohet nje sasi e allcise ( CaSO4 2H 2 O ) ne klinkerin e cimentos. Allcia dhe C3 A hyne ne reaksion qe te formohet tretja e calcium
120
sulfoaluminatit ( 3CaOAl 2 O3 x3CaSO4 x31H 2 O ).Aq me shume qe tretja permban C3 A permbajtja e sulfateve rritet ne menyre te vazhdueshme. Poashtu prezenca e larte e C3 A ne klinkerin e cimentos eshte e padeshiruar, sepse nuk kontribon gjithaq ne soliditetin e cimentos pervec na fazen e pare ndersa ne fazen e ngurtesimit mundeson nje veprim te sulfateve.Allcia qe I shtohet nuk reagon vetem me C3 A por edhe me C 4 AF . Sasia e allcise qe do ti shtohet klinkerit te cimentos shprehet ne mase te presences se SO3 ku sipas Standardeve Europiane EN 197-1 maksimumi mund te arrije vleren 3.5 %, porn e ndonje rast perqindja me e larte eshte e lejuar.
Fig.4. Zhvillimi I hidratimit per mineralet-komponentet e pasterta
Fig.5- Zhvillimi I soliditetit ne shtypje per mineralet-komponentet e paterta
121
Meqenese kombinimi I mineraleve ne permbajtje (ne %) eshte I mundur ne funksion te llojit te cimentos, ne fig.6 do te tregojme nje rast te tille.
Fig.6- Recultatet tipike per llojet e ndryshme te cimentos: a-hidratim te ulet; b-hidratim te rendomte; c- hidratim te larte 1.5.
Imtesia e bluarjes se cimentos
Reaksioni ne mes ujit dhe cimentos fillon ne siperfaqe te kokerzave te cimentos dhe ne rrjedhim te siperfaqes specifike qe jipet me vellim te cimentos ka edhe nxehtesi me te larte te hidratimit. Cimento me imtesi me te larte te bluarjes zhvillon nje ngurtesim shume me te shpejte krahasuar me cimenton me imtesi te bluarjes me te ulet.Eshte e natyrshme qe edhe kushton me teper kur ka imtesi me te larte te bluarjes. Cimentoja me imtesi te larte te bluarjes mundeson nje kohezion te betonit te njome dhe do te jete efektive ne rrzikun e paraqitjes se lotimit (ndarja e ujit nga betoni I njome-bleeding) porn e nje ane rrite tendencen per paraqitje te plasaritjeve si pasoje e tkurrjes se betonit. Nje prezentim grafik eshte dhene ne fig.7.
122
Fig.7- Soliditeti ne shtypje ne varshmeri te siperfaqes specifike dhe moshes se ngurtesimit Sasia e ujit e brumit te cimentos me konsistence standarde eshte me e larte per cimento me imtesi me te larte te bluarjes, e kjo perseri eshte ne varshmeri te punueshmerise se perzierjes se betonit. Metodat per percaktimin e imtesise se bluarjes apo edhe siperfaqes specifike do te spjegohen ne laborator. 1.6. Afatet e lidhjes dhe ngurtesimi Afatet e lidhjes dhe ngurtesimi i brumit te cimentos jane vetite kryesore fizikomekanike te nderlidhura me hidratimin e cimentos.Hidratimi rezulton ne formesimin e nje geli, qe me kohen fillon qe te humbe viskozitetin. Fillimi I ngurtesimit te dukshem ne brumin e cimentos eshte I njohur si fillim I lidhjes. Me kohen vazhdon ky process ne rritje deri ne ngurtesim te plote qe eshte I njohur si perfundim i lidhjes. Koha prej castit te hudhjes se ujit eshte e njohur si koha e fillimit te lidhjes apo koha e perfundimit te lidhjes. Keto do te analizohen ne laborator per rastin konkret, per secilin tip te cimentos. Ne tabelen 1- do te prezentojme keto te dhena ne funksion te klaseve te cimentos, cdoher duke u nderlidhur ne Portland Cimento. Tabela1- Afatet e lidhjes tipike per disa lloje te cimentove Portland (literatura)
123
1.7
Dendesiteti i cimentos (masa specifike)
1.8.
Konsistenca Standarde e Cimentos
1.9.
Perhereshmeria e vellimit
1.10. Soliditeti ne perkulje dhe shtypje-Klasa e Cimentos Soliditeti I cimentos se ngurtesuar eshte ne pergjithesi vetia me e rendesishme . Menyra e percaktimit dhe te gjitha detalet jane prezentuar ne Standardet Europiane EN 197-1. Ketu do te prezentojme disa elemente te marrura nga Standaret. Tabela 2-Kerkesat mekanike dhe fizike te shprehura si vlera karakteristike
Klasa e soliditetit
Soliditeti I hershem
Soliditeti standard
2 ditë
7 ditë
32.5 N
/
≥ 16.0
32.5 R
≥ 10.0 ≥ 10.0 ≥ 20.0 ≥ 20.0 ≥ 30.0
/
42.5 N 42.5 R 52.5 N 52.5 R
2.
Soliditeti ne shtypja Mpa
/
Koha e fillimit te lidhjes
Perhershmeria e vellimit mm
28 ditë
min
≥ 32.5 ≤ 52.5
≥ 75
≥ 42.5 ≤ 62.5
≥ 60
≥ 52.5
≥ 45
≤ 10
/ /
/
/
Llojet e Cimentove
Sipas Standardit Europian EN 197-1, krahas cimentos porland industria e cimentos sot prodhon lloje te ndryshme te cimentove te cilat kane veti dhe fusha te perdorimit nga me te ndryshmet. Per kete do te prezentojme tabelen e marre ne Standardi EN 197-1
124
