Materiale Ndertimi

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

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.

fig.1.Ura masive

fig.2. Ure varëse, Bristol

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 vendi-Agjension 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.

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.4.3. 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

(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).

) / ( ), / ( 3 3 0 m kg cm gr V m   1.1. -  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.

Masa specifike (densiteti)- Paraqet masen e materialit ne njesi vëllimi ne gjendje absolutisht kompakte (pa pore dhe zbrastesira)

) / ( ), / ( 3 3 0 m kg cm gr V m o s   1.2 - _s  masa specifike

- m₀  masa e mostres ne gjendje te thate (gr),(kg)

- V_o  Vellimi ne gjendje absolutisht kompakte (pa pore dhe zbrastesira) (gr), (kg)

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 cm3). 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:

h V m s o o s   _ 50 30 ;  (gr/cm3)

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 Vo   ; Nese : s o o m V   ;  o m V  ; atehere kemi:    o s o m m  = s   1 

Porositeti- paraqet shkallen e mbushjes se vëllimit me pore dhe zbrastesira, ne njesi vëllimi, dhe shprehet ne përqindje.

V V V

100 ) 1 ( 1 0 x m m m p s s s o s o                  (%)

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 :

- poroziteti i hapur- po - 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.

V m m p n o 0 

 (%); ku: m -masa e mostrës se ngopur me uje n 0

m - masa e mostrës ne gjendje te thate

V - vëllimi i mostrës 0

p - 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.

0

p p

p_m   (%), ku: p -poroziteti i mbyllur m

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.

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20C , 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 :

(%) 100 0 x V m m WV n  

ku:m - masa e mostres se ngopur me uje n m - masa e mostres ne gjendje te thate 0 V - vellimi I mostres

(%) 100 0 0 x m m m W_m  n 

ku: m -masa e mostres se ngopur me uje n m -masa e mostres ne gjendje te thate 0

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: (%) 100 0 x V m m W_VP  np 

ku: m_np-masa e mostres te ngopur me ne shtypje te caktuar m -masa e mostres ne gjendje te thate 0

V -vellimi I mostres

Nga kjo qasje mund te vleresojme edhe koeficientin e thithshmerise se ujit(koeficienti I ngopjes) : VP V n W W k  <1

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: m_n 768 gr - ne gjendje te ngopur me shtypje te rritur: m_np 774 gr

Te vleresohet perdorshmeria e ketij guri duke marre per baze koeficientin e ngopjes? 0 x100(%) V m m WV n   ; 100 11.4% 343 729 768    x WV 100(%) 0 0 x m m m W n m   ; 100 5.35% 729 729 768    x Wm 0 x100(%) V m m W_VP  np  ; 100 13.1% 343 729 774 _  x W_VP VP V th W W k  ; 0.87 1 . 13 4 . 11   n

k >0.80; cka d.m.th. se guri ploteson kushtin nga aspekti I thithshmerise se ujit.

Nje parameter tjeter I rendesishem qe vlene te analizohet eshte: koeficienti I zbutjes k , qe paraqet raportin e soliditetit (rezistences) ne shtypje ne gjendje te Z ngopur me uje dhe soliditetit(rezistences) ne shtypje ne gjendje te thate.

0

R R kZ  n ;

ku: R_n-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-ngrirje-shkrirje.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 R_ng50; nenkupton rezistencen ndaj 50 cikluseve te ngrirje –shkrirjes.

Le te spjegojme shkaqet e shkaterrimit te materialeve poroze nga veprimi I ujit dhe ngricave.

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Kth 0.92- poret kane hapsire te lire te mjaftueshme

- nese V 0Kth 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:

(%) 100 0 x m m m  ng 

ku: m-humbja nga masa 0

m - masa e mostres ne gjendje te thate

ng

m - 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:

sh sh n n R R k 0  1 ;

ku: k - koeficienti I qendrueshmerise ndaj ngricave n sh

n

R - soliditeti (rezistenca) ne shtypje pas cikluseve te ngrirje –shkrirjes

sh

R0 -soliditeti (rezistenca) ne shtypje para cilkluseve te ngrirje shkrirjes n

k =(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

T l

l  _t 

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 T ne temperaturën 1 T , është proporcionale me masën e 2 trupit (m) dhe ndryshimit te temperaturës T.

) (T₂ T₁ m

c

Q   (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:

T Q m c  

 , qe paraqet sasine e nxehtesise e cila nevojitet qe masa (m) e materialit te ngrohet per 1 K.

Percueshmeria e nxehtesise eshte ne varesi nga koeficienti i percueshmerise termike te materialit , i cili jipet me shprehjen;

t d x T T A Q ) ( ₁ ₂   ; (W/mK)

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:

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,

trashesine-) (m

d_i , koeficientin e percueshmerise termike (W/mK), mirepo ne ne kete rast do te analizojme si nje tersi, permes koeficientit te kalimit te nxehtesise( K ):

d

K   (W/m2K), qe definohet me sasine e nxehtesise e cila kalon prej nje 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.

Meqenese: i i i d r 

 , paraqet rezistencen e kalimit neper shtresa, atehere:

 

 ; qe paraqet rezistencen e pergjithshme te murit

Atehere temperature neper shtresa paraqitet me shprehjen: i

i

i T q R

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 C

0 20  dhe C T_j 50 . Zgjidhje:

Rezistenca e kalimit neper shtresa:

i i i d r 

 per shtresat e prezentuara eshte: 023 . 0 87 . 0 02 . 0 095 . 0 1 . 2 20 . 0 071 . 0 35 . 0 025 . 0 3 3 3 2 2 2 1 1 1             d r d r d r



Per temperaturat e dhena, rrjedhja specifike e nxehtesise do te jete: ) / ( 27 . 132 189 . 0 5 20 2 K m W r T T q i j m     



Atehere temperature neper shtresa do te jete:

C q r T T1 2  1 0.071132.279.399.400 Per T Tm C 0 1  20 T C 0 2 209.4010.6 C q r T T₂  ₃  ₂  0.095132.2712.5612.60 Per T2 10.60C T C 0 3 10.612.62 C q r T T3 4  3 0.023132.273.0430 Per T₃ 20C T₄ 2350C

Koeficienti I kalimit te nxehtesise per mure shtresore-

Gjate 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: r dhe mb rj.

mb mb r  1  ; j j r  1  ;

Zakonisht vlerat mb  1 ka vlera (0.13-0.17) m2K/W dhe j  1 me vlere (0.04) m2K/W

Koeficienti I kalimit te nxehtesise (K) paraqitet me shprehjen:

j mb d d R K     1 1 1 1 2 2 1 1      (W/m2K)

Kkoeficienti I kalimit te nxehtesise sipas standardeve per posicione te ndryshme ka edhe vlera te ndryshme , te cilat I prezentojme ne tabelen ne vijim:

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

cm

d 2.5 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 K_W 0.40.

Zgjidhje: 0.5 X 24 2.5 A n a e ja sh tm e A n a e b re n d sh m e 40 . 0 1 1 1 4 4 3 3 2 2 1 1        j mb d d d d K      

per kete shembull kemi :

13 . 0 1  mb  dhe 0.04 1 _ j  si dhe: 333 . 0 75 . 0 025 . 0 1 1    d 296 . 0 81 . 0 24 . 0 2 2    d 035 . 0 3 3 x d   0.5 0.01 005 . 0 4 4    d 40 . 0 33 . 0 296 . 0 035 . 0 01 . 0 13 . 0 1 _      x K cm x6.0

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)

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:

p a 1 lg 10   (dB)

ku: a -koeficienti i depertueshmerise se zërit. p

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.

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:

zer abs

E E

a ; ku

a - koeficienti i absorbimit te zerit

abs

E - energjia e absorbuar e zerit zer

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 mëparshme-materialet 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.

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:

) 1 lg( 10 S S L  ; ku

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.

Poashtu përdorimi i materialeve zeizoluese ne mure mund te tregohet me keto fig.

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:

A F



 (N/mm2); ku:

 - paraqet nderjet

F- forcen e cila rritet gradualisht

Meqenese kjo përcillet me deformime te cilat paraqiten me shprehjet

l l

 

 (mm/mm), qe paraqet deformimin relativ

E l A F

l  

 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.

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:

GJAT TERTT 



  /

Moduli i rrëshqitjes- paraqet lidhshmerine ne mes modulit te Elasticitetit dhe koeficientit te Pooison-it, dhe jipet me shprehjen:

) 1 ( 2   E G

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.

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:

A F

R MAX

SH  (N/mm 2

), e me pastaj bazuar ne keto rezultate llogarohen 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.

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 ne tërheqje shprehet : 0 A F R MAX t  (N/mm 2 )

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: W M R_p  (N/mm2); ku: p R - rezistenca ne përkulje M - momenti i përkuljes

W- momenti rezistues i prerjes terthore

Apo nga skicat rjedh qe : max ₂0 2 3 h b l F R_p     

Rezistenca ne prerje-percaktohet ne mostra te caktuara ku veprimi i forces shkakton shkëputje(prerje) pergjate mostres. Kjo shprehet me shprehjen :

    _{ } b F R 2 (N/mm 2 )

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/cm3), 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.

A h H G(  )   (J/cm2); ku: - rezistenca ne goditje G-pesha e goditesit h H , - lartesite e goditjes

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:

t D F H     (N/mm 2 )

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.

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.

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:

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

- 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.

Perdorimi i gurit gjysme te përpunuardhe te përpunuar per elemente te ndryshme dekorative

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.

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 mineralogjiko-petrografike 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.

2 3 2

2

3 CO H O Ca(HCO )

CaCO    , 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 - Masa vellimore: V m0   (gr/cm3), (kg/m3); ku - masa vellimore 0

m - masa e mostres ne gjendje te mases konstante

V - vëllimi i mostres ne gjendje natyrore - Masa specifike: 0 0 V m s   (gr/cm3); ku s  - masa specifike 0

m - masa e mostres ne gjendje te mases konstante

0

V - vëllimi ne gjendje absolutisht kompakte

- Dendesia (shkalla e kompaktesise)

s     ; ku  - shkalla e dendesise - masa vellimore s  - masa specifike - Poroziteti (%) 100 ) 1 (     p ;ku p- poroziteti  -shkalla e dendesise

- Thithshmeria e ujit: (%) 100 0 x V m m W n V  

ku:m - masa e mostres se ngopur me uje _n

m - masa e mostres ne gjendje te thate ₀

V - vellimi I mostres (%) 100 0 0 x m m m W n m  

ku: m -masa e mostres se ngopur me uje n m -masa e mostres ne gjendje te thate 0

VP V n W W k  <1

- Qendrushmeria ndaj ngricave: (%) 100 0 x m m m  ng 

ku: m-humbja nga masa 0

m - masa e mostres ne gjendje te thate

ng

m - masa e mostres pas cikluseve te ngrirje shkrirjes

sh sh n n R R k 0  1 ;

ku: k - koeficienti I qendrueshmerise ndaj ngricave n sh

n

R - soliditeti (rezistenca) ne shtypje pas cikluseve te ngrirje –shkrirjes

sh

R₀ -soliditeti (rezistenca) ne shtypje para cilkluseve te ngrirje shkrirjes n

k =(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.

Vleresimi i soliditetit ne shtypje nderlidhet per tri gjendje: - ne gjendje te thate RSH (N/mm

2 ) - ne gjendje te ngopur me uje RSH' (N/mm

2 ) - pas cikleve te ngrirje –shkrirjes ''

SH

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:

Mostra d(mm) h(mm) A(mm2) Fsh(kN) Rsh (N/mm2) 1 61.15 100.10 2 60.07 100.05 3 61.10 99.90 4 62.00 100.00 5 60.00 99.95 Zgjidhje:

Meqenese kemi mostrat cilindrike, atehere per percaktimin e siperfaqes shfrytezohet shprehja: ( ) 4 2 2 mm d

A  , per secilen moster, e keto do t’i

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:





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 a(mm) b(mm) c(mm) A(mm2) Fsh(kN) Rsh(N/mm2)

- e thate 70.10 70.15 70.40 678.62

- e ngopur 70.20 70.05 70.00 634.35

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 a(mm) b(mm) c(mm) A(mm2) Fsh(kN) Rsh(N/mm2)

- e thate 70.10 70.15 70.40 4917.5 678.62 138.00 - e ngopur 70.20 70.05 70.00 4917.5 634.35 128.99 -pas ngr.-shkr. 70.00 70.10 70.20 4907.0 593.75 121.00 Koeficienti I zbutjes: 93 . 0 00 . 138 99 . 128 '    SH SH z R R

k <1, dhe eshte ne intervalin e caktuar >(0.80-0.90), nga ky aspect guri I ekzaminuar ploteson kushtin e parashtruar.

Koeficienti I qendrushmerise ndaj ngrirje-shkrirjes 87 . 0 00 . 138 00 . 121 ''    SH SH n R R

k <1, dhe eshte ne kufinjte e parashikur (0.75-0.90), nga ky aspect guri I ekzaminuar ploteson kushtin e parashtruar.

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:

V h G i 

 (J/cm3); ku

-parametri i rezistences (qendrueshmerise) se gurit

G- pesha e ngarkeses goditese i

h - lartesia nga e cila goditet mostra

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.

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 : - Koeficienti i Abrasionit:  1 m m K o a   ; (cm3/50 cm2)ku a K - Koeficienti i Abrasionit o

m - masa e mostres para ekzaminimit

1

m - masa e mostres pas ekzaminimit

- masa vellimore e mostres

V m Ka     - Perqindja e abrazionit :   1 100(%) o o a m m m p

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(cm3/50cm2) - Komunikacion i mesem: Ka12(cm3/50cm2)

- Komunikacion i lehte: Ka15(cm3/50cm2)

Perdorimi i gurit ne konstruksion apo edhe per qellime te ndryshme mund te kete forma dhe dimensione te ndryshme , sic shihet ne fig.

Shembull i komunikacionit te mesem

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 3

/

2650kg m



 .

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 :

V m m m K o a        1 (cm 3 /50 cm2) (%) 100 1    o o a m m m p

Duke u nisur nga dimensionet e mostres: 150x150x40 mm, atehere vellimi i mostres do te jete: 3 900 4 15 15 cm V     , Meqenese 3 / 65 . 2 gr cm 

 , atehere do te kemi:mo V 2385gr, dhe gr m23852300.7584.25  ) 50 / ( 79 . 31 65 . 2 25 . 84 3 2 cm cm m Ka      % 53 . 3 100 2385 25 . 84 (%) 100      x p x m m p _a o a

Duke u bazuar ne rezultatet dalese mund te themi se guri i ekzaminuar nuk mund te perdoret per komunikacion te mesem pasi qe : Ka 12(cm3/50cm2)

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

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 10C. Vlera e ketij koeficienti sillet 6

10 ) 10 5 (    x t

 , 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 CO , apo edhe ₂, elemente tjera ne uje psh. SO ,3 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,