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Baustoffkunde (Fach) / Baustoffkunde 1 / 2 (Lektion)

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Grundlagen, Metalle, Beschichtung, Holz, Glas, natürl. u. künstl. Steine, Keramik, Bindemittel, Beton usw.

Diese Lektion wurde von king erstellt.

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  • Was versteht man unter Stoffe? Die definierte Form der Materie, die aus kleinsten Teilchen zusammengesetzt ist
  • Aggregatzustand? Als Aggregatzustand bezeichnet man , qualitativ verschiedene, temperatur- und druckabhängige physikalische Zustände von Stoffen => fest, flüssig, gasförmig
  • Was bedeutet a) Isotropie und b) anisotropie a) die Unabhängigkeit einer Eigenschaft von der Richtung, z.B. Metall b) die Abhängigkeit einer Eigenschaft von der Richtung, z.B. Holz
  • Wie entsteht ein Verbundsstoff und wofür macht man ... Entsteht durch Mischung von unterschiedlichen Phasen eines Werksstoffes oder Kombination verschiedener Werkstoffe Grund: Bestimmte Eigenschaften erziehlen, die die Kombination alleine nicht erbringen ...
  • Was ist eine Dichte? Dichte ist eine physikalische Eigenschaft des Materials. SIe ist über das Verhältniss der Masse m eines Körpers zu seinem Volumen V definiert ==> Dichte = Masse/Volumen Reindichte(ohne Hohlraum), Rohdichte(einschließlich ...
  • Porosität? Unter Porosität versteht man die Gesamtheit, Ausbildung und Verteilung von Poren in einem Festkörper. Poren sind Hohlräume, gefüllt mir Flüssigkeit oder Gasen. Beeinflusst Stoffe: Die Rohdichte, ...
  • Einfluss der Wasseraufnahme auf Eigenschaften poröser ... Quellung, Dehnung, Reduzierung der Festigkeit, anstieg der Wärmleitfähigkeit, Reduzierung des Frostwiederstandes, erhöhte Reaktionfähigkeit des Baustoffes mit Schadstoffen. (offene Poren)  
  • Kapillare Wasseraufnahme (Wasseransaugen) Unter kapillarer Wasseraufnahme eines porösen Stoffes ist das kapillare Einsaugen von Wasser in dessen Kapillar Poren zu verstehen, wenn das Stoff an der Oberfläche von Wasser berührt wird.
  • Wasseraufnahme durch Kondensation Als Kondensation wird der Übergang des Wasserdampfes zum flüssigen Zustand bei Überschreitung des Kondensationspunktes(Taupunkt) bezeichnet. Auf Baustoffoberfläche kondensiert Wasser und Baustoff ...
  • Hygroskopische Wasseraufnahme Bedeutet die Wasseraufnahme aus der Umgebungsluft. Dabei nimmt, das Baustoff um so mehr Feuchtigkeit auf je höher die Luftfeuchtigkeit und je höher der Verzalzungsgrad des Baustoffes ist auf.
  • Härte und Festigkeit Unter Härte versteht man den Wiederstand den ein Körper dem Eindringen eines anderen Körpers engegenbringt. Festigkeit gibt Auskunft darüber, bei welcher Last eine Baustoffprobe versagt. Festigkeit ...
  • Vorteile und Nachteile von Stahl Vorteile: Hoher Wirkungsgrad, Anpassbarkeit der Querschnitte und Bauteilform, leichte Demontier- und Ersetzbarkeit von Konstruktionen, hohe aufnehmbare Last Nachteile: Korrosionanfällig normaler Baustahl, ...
  • Wie wird Stahl hergstellt? - Erze werden gebrochen und gemahlen -Reduktion des Erzes mit Koks im Hochofen zu flüssigem Roheisen => C - Gehalt 3-4 % -Frischen des flüssigen Roheisen mit Sauerstoff im Konverter zur Verringerung ...
  • Nichtrostende Stähle -hoch legiert ( 5 % Legierungsgehalt) - Chrom (Cr), Nickel (Ni) -> Chrom-Nickel-Stähle - Edelstähle sind korrossionsfrei, haben 20-30% Legierungsgehalt    
  • Nichteisenmetalle Nach Dichte   ♦ Leichtmetalle mit p < 4,5 g/cm3                         ♦ Schwermetalle mit p > 4,5
  • Metallkorrosion Ist die Reaktion eines metallischen Werkstoffes mit seiner Umgebung, die eine meßbare Veränderung des Werkstoffes bewirkt und zu einem Korrosionsschaden führen kann. Kontakkorrosion, Flächenkorrosion, ...
  • Korrosionsschutmaßnahmen! - Elektrolyt (Wasser usw) fernhalten o. kurze Verweilzeit ermöglichen - Beschichtung auftragen - Kontakte unterschiedlicher Metalle bei freier Bewitterung nur zulassen wenn bei gewählten Paarung Kontaktkorrosionausgeschlossen ...
  • Elektrochemicher Korrosionsschutz Kathode kann sich Metall nicht auflösen (korrodieren) daher z.B. das zu schützende Objekt zur Kathode polarisieren. -- Das Objekt mit einer Opferanode elektrischleitend verbinden (Anode löst sich auf ...
  • Aluminium u. Aluminniumlegierung Vor- und Nachteile ... Vorteile: -gut verformbar -benötigt keinen Korrosionsschutz, weil auf der Oberfläche sich eine Oxidschicht bildet (Al2O3)  Nachteile: -Festigkeit bei Rohaluminium ist gering - Reagiert empfindlich ...
  • Aluminium Eigenschaften! p= 2,7 g/cm3 βz= 60 N/mm2 rein, 600 N/mm2 mit Legierung E= 70000 N/mm2
  • Einiges über Kupfer! Hohes Verformungs vermögen, hohe elektr. Leitfähigkeit, Korrosionsbeständig ( Schutzschicht aus Kupfersalzenüberzieht Oberfläche), Legierungselement für Kupfer ist Zink ( Messing)-> Festigkeit steigt ...
  • Einiges über Zink Gute atmosphärische Beständigkeit (Oxidationsschicht auf Oberfläche). Verwendung: hauptsächlich für Korrosionschutz von Stahlbauteilen ( Verzinkung).
  • Anwendung der Kunststoffe im Bauwesen Beschichtung für fast alle Untergründe, elektr. Isolierung, Kleber, Bindemittel, Rohrleitung, Dämmstoffe, Fugemasse
  • Vor- und Nachteile von Kunststoffe? Vorteile: geringe Rohdichte, beständig gegen wässrige Lösungen (säuren, Laugen und Salze), hohe Verformbarkeit, niedrige Wärmeleifähigkeit, elektr. nicht leitend, gut verarbeitbar (schweißbar) ...
  • Was sind die Grundbausteine für Kohlenstoff? Kohlenwasserstoffe (Moleküle die im wesentlichen aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen); Rohstoffbasis sind: Erdöl, Erdgas und Kohle usw.
  • Rohmaterialien für Zement Kalkstein, Ton, Sand, Eisenerz
  • Herstellung von Zement In Drehrohröfen wird das Rohmaterial bei einer Temp. > 1300 °C gebrannt, dabei enstehen wasserfrei chem. Verbindungen (die Klinkerphasen)
  • Was sind die Hauptklinkerphasen? Tricalciumsilikat        3CaO•SiO2            C3S                Alit Dicalciumsilicat         2CaO•SiO2            C2S               ...
  • Festigkeitsentwicklung bei Zement Ansteifen / Erstarren: (dauer: Minuten, Stunden) wichtig für Verarbeitbarkeit von Beton Erhärten: (dauer: Stunden, Wochen, Monate) Wichtig für Festigkeit des Betons
  • Hydratation die Anlagerung von Wassermolekülen in Festkörper (Mineralien) als Kristalwasser (chem. Bindung von Wassermolekülen) Anorganische- mineralische Bindemittel erhärten hydraulisch, wenn nach Anmischen ...
  • Die hydraulischen Bindemittel Belit (C2S) und Alit ... Sind wasserfreie Calciumsilikate und erfüllen die Anforderungen für hydraulische Bindemittel. Beide Calcium-Silikate sind anorganisch und mineralisch und reagieren an der Luft und unter Wasser zu Calcium-Silikat-Hydrat ...
  • Gefügeänderung bei der Zementhydratation Es gibt drei Hydratationsstufen: Ansteifen, Erstarren und Erhärten - das Tricalciumaluminat C3A reagiert sehr rasch mit Wasser --> sofortiges Ansteifendes Leimes -> Problem bei Verarbeitung Zement - ...
  • Einfluss auf Zementeigenschaften - Mehlfeinheit Auswirkung---> Erhärtungsgeschwindigkeit, Verarbeitbarkeit, Festigkeit - Reaktionsgeschwindigkeit u. Wärmeentwicklung lassen sich steuern durch: C2S, C3S, S, P, O, T
  • Zementarten und ihre Zusammensetzung Portlandzement: CEM I    reiner Portlandzementklinker Portlandkompositzement: CEM II Portlandzementklinker + jeweils ein weiterer Hauptbestandteil Hochofenzement: CEM III Portlandzementklinker+ Hüttensand ...
  • Eigenschaften von Zementstein ( vollständiger erhärtetter ... Die beim Anmischen zugesetzte Wassermenge beeinflusst in ganz erheblichem Maße die Porosität und damit auch Festigkeit und Dichtheit (Dauerhaftigkeit, Bestän-digkeit) des Zementsteins.
  • Wasserzementwert und Porosität Der w/z-Wert beeinflusst die Porosität des Zementsteins. Er übt somit einen erhebli-chen Einfluss auf die Festigkeit, die Möglichkeit des Eindringens von wässrigen Lösun-gen (Dichtheit) und somit ...
  • wie hoch muss der w/z-Wert um die Verarbeitbarkeit ... Um eine Verarbeitbarkeit des Zementleims zu ermöglichen, muss jedoch der w/z-Wert größer als 0,4 sein. In der Praxis (z. Bsp. für die Betonherstellung) sind w/z-Werte von 0,45 bis 0,65 erforderlich ...
  • Abhängigkeit der Festigkeit von Wasserzementwert Der prozentuale Abfall der Festigkeit mit zunehmendem w/z-Wert ist gravierend! Von w/z = 0,4 bis w/z = 0,65 fällt z. Bsp. die Druckfestigkeit um ca. 50 %, das heißt sie reduziert sich um die Hälfte! ...
  • Vor- und Nachteile von Holz Vorteile: rel. hohe Festigkeit, niedriges Gewicht, vielfältige Einsatzmöglichkeiten, leichte Bearbeitbarkeit Nachteile: Streuung der Eigenschaften wegen der unterschiedl. Wuchsbedingen, das hohe Quell ...
  • Hauptbestandteile von Holz 50 Masse % Kohlenstoff (C), 40 Masse % Sauerstoff (O), 6 Masse % Wasserstoff (H), Rest aus Stickstoff und Minerale
  • Nadelholz und Laubholz Nadelholz Tanne, Fichte Kiefer Lärche harzreich, geringes Schwindmaß   Laubholz Buche : hohe festigkeit, fault leicht, schwer zu bearbeiten hohes Schwindmaß Eiche : sehr hohe Festigkeit, fault ...
  • Holzeigenschaften Materilakennwerte schwanken über große Bereiche geringer Eigenlast, gute Festigkeitseigenschaften Ingenieurbau hauptsächl. Nadelholz ( geringes Eigengewicht und regelmäßig gewachsen)
  • Holzfehler Asthaltiges Holz hat eine höhere Dichte als astfreies, jedoch sowohl geringere Zug- als auch Druckfestigkeit
  • Holzschutz Trockenheit ist der beste Schutz gegen Fäule konstruktiver Holzschutz Chemischer Holzschutz (fungizid->pilz tötend, insektizid->Insekten tötend), Imprägnierung duruch Kasseldruckverfahren Beschichtung ...
  • Brandverhalten bei Holz Holz ist bis ca. 100-150°C thermisch beständig, oberhalb dieser Temp. -> chemische Zersetzung rasche Erwärmung-> Entzündung bei 340-430°C Bei 400°C wird der höchste Anteil an Kohlenwasserstoff ...
  • Bautechnische Bedeutung von Glas Raumabschließender u. lichtdurchlässiger Baustoff geringer Wärmetransmissionsverlust hohe Lichtdurchlässigkeit bei geringer Wärmestrahlungsdurchlässigkeit Lärmschutz Schutz gegen Feuer Schutz gegen ...
  • Bestandteile des Glases ( Fensterglas-Spiegelglas) Fensterglas Kieselsäure SIO2       71,7 % Tonerde Al2O3            0,7 % Kalk CaO                     9,7 % Magnesia MgO           4,3 % Notron Na2O               ...
  • Formgebung (Glas) Durch ziehen aus der Schmelze, Auswalzen, Pressen. Ziehen aus der Schmelze-> Glas wird auf einem flüssigen Zinnbad hergestellt. Zinn hat eine höhere Dichte als Glas daher schwimmt das flüssige Glas ...
  • Eigenschaften von Natron-Kalk-Silikatglas (Normalglas) ... Dichte p                     2500kg/m3 Elastitätsmodul E     70000 N/mm2 Druckfestigkeit βD    700-900 N/mm2 Biegezugfest. βBZ     45 N/mm2 Schmelzbereich Ts    1300-1600°C ...
  • Chemische EIgenschaften von Glas Gegen fast alle wässrigen Chemikalien beständig (keine Langzeiteinwirkung) Wiederstandsfähigk. steigt mit Siliciumgehalt Verwitterungserscheinung bei längeren einwirken von Lösungen Alkali-Ionen ...