Samenvatting - materiaalleer 1

materiaalleer 1A: deel 1 samenvatting


inleiding tot de materiaalleer

materiaalkunde en bouwmaterialen

inzicht in het gedrag van materiaal zorgt voor een onderbouwde materiaalkeuze
(grondstoffen, productieproces, materiaalstructuur en eigenschappen)
er moet een doordachte materiaalkeuze gemaakt worden voor de gerichte toepassingen
want afhankelijk van toepassing andere materiaaleigenschappen (constructie -> moet
belasting opnemen, afbouw en afwerking -> krasbestendigheid,...)
warenkennis (materiaalkennis) moeten we verklaren, begrijpen en anticiperen voor
materiaalkunde (structuur, waar het tegen bestand is,...) om de correcte keuze van
specifieke materialen voor een ontwerp te maken (nieuwe innovatieve materialen en
duurzaamheid)

functies van bouwmaterialen

gebouw biedt bescherming tegen invloeden van binnen en buiten
-​ mechanisch in stand blijven (sterkte en stijfheid) -> draagstructuur: constructies
uitrekenen en bepalen welke sterkte nodig en wat toelaatbare spanning is zodat
juiste materialen uitgekozen en functies gerealiseerd worden
-​ weerstand bieden tegen koude, hitte, vocht en geluid -> bouwfysica: uitrekenen hoe
wand opgebouwd moet zijn zodat materialen gekozen zodat functies gerealiseerd
worden
-​ vaak combinatie van verschillende materialen met verschillende functies zodat
volledig zoals wens maar ook rekening houden met compatibiliteit

materiaaleigenschappen

gedrag van materiaal in praktijk niet altijd te voorspellen -> gedrag gaat variëren in de tijd
want materiaaleigenschappen zijn momentopnames
opbouw en structuur stof kunnen voorspellen hoe materialen zich gaan gedragen
materiaaleigenschappen worden bepaald onder normomstandigheden
aandachtig zijn wanneer materialen vergelijken want mogelijk in andere omstandigheden
getest

mechanische eigenschappen

sterkte = weerstand tegen breuk = max spanning materiaal aankan tot het
breekt = max spanning die ontstaat in materiaal
spanning = wat ontstaat in materiaal, afhankelijk van aangebrachte belasting
sterkte bepalen = spanning toebrengen totdat materiaal breekt
bij materialen niet spreken over kracht maar spanning want kracht is hoe hard er wordt
getrokken aan materiaal, spanning veel groter op kleiner opp en kleiner op groter opp
verschillende soorten spanning
-​ trek: vb. beton kan veel drukspanning aan maar weinig trekspanning
-​ druk
-​ buiging: bovenaan drukspanning (bovenkant samengedrukt) en
onderaan trekspanning (onderkant uitgerokken) dus kijken naar beide sterktes

, -​ afschuiving: vb. bout plaatsen in twee platen, bovenste en onderste deel willen naar
verschillende kanten verschuiven
-​ torsie of wringing: soort afschuiving, verdraait een onderdeel
-​ kijken naar welke belasting wordt toegevoegd, sterkte hangt af van hoe belasting
wordt aangebracht
vervorming bij breuk: taai of ductiel, bros
trek-, druk,- buigtrek-, afschuiftrek-, … sterkte wijzen op kwaliteit van materiaal
toelaatbare spanning = sterkte/veiligheidscoëfficiënt -> afhankelijk van materiaal
vervorming door mechanische belasting: belasting op een constructie -> spanningen in
bouwdelen en materialen -> vervormingen
-​ specifieke rek: verlenging gedeeld door de oorspronkelijke lengte
-​ elasticiteitsmodulus: stijfheid, weerstand tegen
vervorming, hoe hoger hoe stijver en hoe lager
hoe slapper
-​ Wet van Hooke voor lineair elastische
materialen
-​ zeer weinig materialen zijn echt lineair elastisch, sommigen slechts tot
grenswaarde van de spanning = evenredigheidsgrens, anderen vertonen
geen lineair verband
elasticiteit: het terug verkrijgen van de oorspronkelijke lengte van het materiaal bij het
opheffen van de spanning -> bij kleine spanningen elastische vervorming -> rek wordt weer
nul, vervorming is niet blijvend
plasticiteit: ontstaan van een blijvende vervorming na
aanbrengen van spanning boven de elasticiteitsgrens en
vervolgens verwijderen van deze spanning, plastische
vervorming = permanente vervorming
kruip: toename vervorming in de tijd gedurende een
aanhoudende constante belasting, hangt af van
temperatuur




hoe kleiner elasticiteitmodulus hoe groter
ogenblikkelijke vervorming
vermoeiing: bezwijking door een zeer lang
aangehouden cyclische belasting hoger dan de
vermoeiingsgrens, vermoeiingssterkte is steeds
lager dan de materiaalsterkte (bepaald met
kortdurende standaardproeven)
hardheid: krasbestendigheid van brosse
materialen, materiaal kan sterk zijn maar toch een
bepaalde lichtere hardheid hebben
-​ hardheidsschaal van Mohs: relatieve
hardheidsschaal bekomen door bekrassen van het
opp met verschillende soorten mineralen met