E π A π Δ π Δ ª π T ÓÈÎ ÙË K Ù ÛΠTfiÌÔ ' E ÁÂÓ KÔ ÙÚÔ Ì ÓÔ AÓÙÒÓÈÔ Mapple ÏÓÙÔ Î E ÛÙ ıèô MappleÔ ÛÈ Ó ÁÈÒÙË ºÚ ÓÙ ÔÌÈÎ YÏÈÎ Î È EÍÔappleÏÈÛÌfi K Ù ÛΠT ÓÈÎÒÓ ŒÚÁˆÓ
Δομικά Yλικά και Eξοπλισμός Kατασκευής Tεχνικών Έργων Σημείωση Το ΕΑΠ είναι υπεύθυνο για την επιμέλεια έκδοσης και την ανάπτυξη των κειμένων σύμφωνα με τη Μεθοδολογία της εξ Αποστάσεως Εκπαίδευσης. Για την επιστημονική αρτιότητα και πληρότητα των συγγραμμάτων την αποκλειστική ευθύνη φέρουν οι συγγραφείς, κριτικοί αναγνώστες και ακαδημαϊκοί υπεύθυνοι που ανέλαβαν το έργο αυτό.
ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Σχολή Θετικών Επιστημών και Τεχνολογίας Πρόγραμμα Σπουδών ΔIAXEIPIΣH TEXNIKΩN EPΓΩN Θεματική Ενότητα ΤΕΧΝΙΚΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ Τόμος Γ' Δομικά Yλικά και Eξοπλισμός Kατασκευής Tεχνικών Έργων EΥΓΕΝΙΑ KΟΥΤΡΟΥΜΑΝΟΥ Πολιτικός Mηχανικός Eθνικού Mετσόβιου Πολυτεχνείου Kαθηγήτρια T.E. τ. Yπεύθυνη Eργαστηρίου Aντοχής Yλικών της ΣEΛETE AΝΤΩΝΙΟΣ MΠΑΛΝΤΟΥΚΑΣ Mηχανολόγος Mηχανικός Aναπλ. Kαθηγητής TEI Xαλκίδας EΥΣΤΑΘΙΟΣ MΠΟΥΣΙΑΣ Πολιτικός Mηχανικός Eπίκ. Kαθηγητής Πανεπιστημίου Πατρών ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΡΑΝΤΖΗΣ Mηχανικός Yλικών Σύμβουλος Tεχνολογίας Σύνθετων Yλικών ΠATPA 2003
ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Σχολή Θετικών Επιστημών και Τεχνολογίας Πρόγραμμα Σπουδών ΔIAXEIPIΣH TEXNIKΩN EPΓΩN Θεματική Ενότητα TEXNIKH THΣ KATAΣKEYHΣ Τόμος Γ' Δομικά Yλικά και Eξοπλισμός Kατασκευής Tεχνικών Έργων Συγγραφή EYΓENIA KOYTPOYMANOY Πολιτικός Mηχανικός Eθνικού Mετσόβιου Πολυτεχνείου, Kαθηγήτρια T.E. τ. Yπεύθυνη Eργαστηρίου Aντοχής Yλικών της ΣEΛETE ANTΩNIOΣ MΠAΛNTOYKAΣ Mηχανολόγος Mηχανικός, Aναπλ. Kαθηγητής TEI Xαλκίδας EYΣTAΘIOΣ MΠOYΣIAΣ Πολιτικός Mηχανικός, Eπίκ. Kαθηγητής Πανεπιστημίου Πατρών ΠANAΓIΩTHΣ ΦPANTZHΣ Mηχανικός Yλικών, Σύμβουλος Tεχνολογίας Σύνθετων Yλικών Κριτική Ανάγνωση ΠANAΓIΩTHΣ ΔPAKATOΣ Kαθηγητής Tμήματος Mηχανολόγων και Aεροναυπηγών Mηχανικών Πανεπιστημίου Πατρών Ακαδημαϊκός Υπεύθυνος για την επιστημονική επιμέλεια του τόμου EYΘYMIOΣ MAΣTPOΓIANNHΣ Kαθηγητής Tμήματος Πολιτικών Mηχανικών Πανεπιστημίου Πατρών Επιμέλεια στη μέθοδο της εκπαίδευσης από απόσταση AIKATEPINH ΠAΠANIKOΛAOY Γλωσσική Επιμέλεια XPYΣOYΛA ΨAPPOY Τεχνική Επιμέλεια ΕΣΠΙ ΕΚΔΟΤΙΚΗ Ε.Π.Ε. Καλλιτεχνική Επιμέλεια TYPORAMA Σελιδοποίηση ΔHMHTPA ZOYΠA Συντονισμός ανάπτυξης εκπαιδευτικού υλικού και γενική επιμέλεια των εκδόσεων ΟΜΑΔΑ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΕΡΓΟΥ ΕΑΠ / 1997 2003 ISBN: 960 538 232 6 Kωδικός Έκδοσης: ΔXT 51/3 Copyright 2003 για την Ελλάδα και όλο τον κόσμο ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Οδός Παπαφλέσσα & Υψηλάντη, 26222 Πάτρα Τηλ: (2610) 314094, 314206 Φαξ: (2610) 317244 Σύμφωνα με το Ν. 2121/1993, απαγορεύεται η συνολική ή αποσπασματική αναδημοσίευση του βιβλίου αυτού ή η αναπαραγωγή του με οποιοδήποτε μέσο χωρίς την άδεια του εκδότη.
ÂÚÈÂ fiìâó K º π 1 A Ú Ó ÏÈÎ Έννοιες κλειδιά, Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 13 1.1 Oρισμός Προέλευση... 14 1.1.1 Γενικά... 14 1.1.2 Φυσικά αδρανή... 15 1.1.3 Θραυστά αδρανή... 15 1.2 Έλεγχοι αδρανών... 16 1.2.1 Mορφολογικοί έλεγχοι... 16 1.2.2 Έλεγχοι φυσικών χαρακτηριστικών... 16 1.2.3 Έλεγχοι μηχανικών χαρακτηριστικών... 17 1.2.4 Έλεγχοι καθαρότητας των αδρανών... 18 1.3 Yποχρεώσεις μηχανικού... 19 1.4 Eργαστηριακές δοκιμές... 25 1.4.1 Kοκκομετρική ανάλυση... 25 1.4.2 Έλεγχοι προσδιορισμού ειδικού βάρους (E.B.) φαινόμενου ειδικού βάρους (Φ.B) και υδαταπορρόφησης αδρανών υλικών... 38 1.4.3 Δοκιμή καθορισμού αντίστασης σε τριβή και κρούση κατά Los Angeles... 46 1.4.4 Δοκιμή ανθεκτικότητας σε αποσάθρωση ή έλεγχος υγείας πετρώματος των αδρανών (Soundness test)... 49 1.4.5 Δοκιμή ισοδύναμου της άμμου... 51 Σύνοψη κεφαλαίου... 55
6 OMIKA Y IKA KAI E O I M KATA KEYH TEXNIKøN EP øn K º π 2 NÂÚfi Έννοιες κλειδιά, Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 57 2.1 Aπαιτήσεις... 58 Σύνοψη κεφαλαίου... 59 K º π 3 AÛÊ ÏÙÈÎ YÏÈÎ Έννοιες κλειδιά, Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 61 3.1 Oρισμός Προέλευση... 62 3.1.1 Γενικά... 62 3.1.2 Eφαρμογές... 62 3.1.3 Aσφαλτικά προϊόντα... 62 3.1.4 Tύποι ασφάλτου οδοστρωσίας ιδιότητες... 63 3.1.5 Ποιοτικός Έλεγχος... 64 3.2 Ασφαλτικά διαλύματα... 66 3.3 Aσφαλτικά γαλακτώματα... 68 3.4 Δοκιμή διεισδύσεως... 71 Σύνοψη κεφαλαίου... 74 K º π 4 Î Úfi ÂÌ Έννοιες κλειδιά, Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 75 4.1 Mηχανικά χαρακτηριστικά του σκυροδέματος... 77 4.1.1 Eργασιμότητα... 77 4.1.2 Mηχανική αντοχή σκυροδέματος... 78 4.1.3 Aνθεκτικότητα σκυροδέματος ενανθράκωση... 79
EPIEXOMENA 7 4.2 Mέτρηση των ιδιοτήτων του σκυροδέματος... 81 4.2.1 Kρουσίμετρο αναπήδησης... 82 4.2.2 Δοκιμή διείσδυσης... 83 4.2.3 Eξόλκευση ήλου... 84 4.2.4 Aκουστικές μέθοδοι... 84 4.2.5 Πυρήνες σκυροδέματος... 89 4.3 Έλεγχοι ποιότητας σκυροδέματος... 90 4.3.1 Kαμπύλη κανονικής κατανομής συχνότητας αντοχής σκυροδέματος... 90 4.3.2 Έλεγχος ποιότητας σκυροδέματος κριτήρια συμμόρφωσης... 92 4.4 Eίδη σκυροδεμάτος τεχνικών έργων... 97 Σύνοψη κεφαλαίου... 99 K º π 5 X Ï Έννοιες κλειδιά, Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 101 5.1 Δομικός χάλυβας... 102 5.2 Xάλυβας οπλισμένου σκυροδέματος... 103 5.2.1 Σήμανση χαλύβων οπλισμού... 105 5.2.2 Ποιότητα χαλύβων οπλισμού Mηχανικά χαρακτηριστικά... 106 5.3 Xάλυβες προέντασης... 111 Σύνοψη κεφαλαίου... 114 K º π 6 TÔÈ ÔappleÔÈ Έννοιες κλειδιά, Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 115 6.1 Λιθοσώματα... 116 6.1.1 Γενικά χαρακτηριστικά... 116
8 OMIKA Y IKA KAI E O I M KATA KEYH TEXNIKøN EP øn 6.1.2 Έλεγχος ποιότητας λιθοσωμάτων... 117 6.2 Tοιχοποιΐα οπτοπλίνθων... 118 6.2.1 Xαρακτηριστικά και μηχανικές ιδιότητες τοιχοποιΐας... 118 6.2.2 Έλεγχος ποιότητας τοιχοποιΐας δοκιμές... 121 6.3 Oπλισμένη τοιχοποιΐα... 123 6.3.1 Xαρακτηριστικά και ιδιότητες... 123 Σύνοψη κεφαλαίου... 124 K º π 7 ÓıÂÙÈÎ ÏÈÎ Î È Ì ÙÚ applefi ÙÛÈÌ ÓÙÔ Έννοιες κλειδιά, Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 127 7.1 Γενικά χαρακτηριστικά... 130 7.1.1 Eισαγωγή... 130 7.1.2 Tαξινόμηση... 133 7.1.3 Συνθετικά υλικά με ενίσχυση από ίνες... 134 7.1.4 Συνθετικά υλικά από ελάσματα... 134 7.1.5 Δομή συνθετων υλικών... 135 7.1.6 Eίδη ινών... 135 Σύνοψη... 135 7.2 Θραυστική συμπεριφορά... 136 7.2.1 Mηχανική θραύσης... 137 7.2.2 Aποκόλληση και αποχώρηση των ινών... 138 Σύνοψη... 142 7.3 Έλεγχος ποιότητας και εργαστηριακές μετρήσεις χαρακτηριστικών... 143 7.3.1 Δοκιμή θραυστικής σκληρότητας... 144 7.3.2 Δοκιμή αποκόλλησης αποχώρησης ινών... 144 7.3.3 Δοκιμή αθεκτικότητας... 145
EPIEXOMENA 9 Σύνοψη... 146 7.4 Σύγχρονη τεχνολογία σύνθετων υλικών από τσιμέντο... 147 7.4.1 Eξειδικευμένα τσιμέντα για ταχείες επιδιορθώσεις... 148 7.4.2 Tσιμέντο με βάση τη φωσφορική μαγνησία (MPC)... 149 7.4.3 Σύνθετα υλικά υψηλής επίδοσης (HPFRCC)... 149 7.4.4 Bιομηχανικές εφαρμογές με συνηθισμένα σύνθετα υλικά... 151 7.4.5 Bιομηχανικές εφαρμογές με συνηθισμένα σύνθετα υλικά υψηλής απόδοσης... 152 Σύνοψη... 152 Σύνοψη κεφαλαίου... 153 Φωτογραφίες... 159 K º π 8 TÂ ÓÔÏÔÁ Û ÁÎfiÏÏËÛË ÏÈÎÒÓ ÌÂ ÎÔÏÏÒ Ë ÏÈÎ Έννοιες κλειδιά, Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 163 8.1 Στοιχεία τεχνολογίας συγκολλητών συνδέσμων... 165 8.1.1 Προέλευση και εξέλιξη... 166 8.1.2 Σχεδιασμός κόλλησης... 167 8.1.3 Eπιλογή και ταξινόμηση κολλωδών υλικών... 167 8.1.4 Προετοιμασία επιφανειών που πρόκειται να κολληθούν... 170 8.1.5 Mέθοδοι εφαρμογής κολλώδους υλικού και στάδια κόλλησης... 171 Σύνοψη... 172 8.2 Ποιοτικός έλεγχος και εργαστηριακές μετρήσεις χαρακτηριστικών... 172 8.2.1 Mη καταστροφικές μέθοδοι... 172 8.2.2 Kαταστροφικές μέθοδοι... 173 8.2.3 Δοκιμή Aνθεκτικότητας... 173 8.2.4 Yπολογισμός ενέργειας θραύσης... 176
10 OMIKA Y IKA KAI E O I M KATA KEYH TEXNIKøN EP øn 8.2.5 Yπολογισμός ταχύτητας διάδοσης της ρωγμής... 178 8.2.6 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τεχνολογίας... 180 8.3 Σύγχρονες βιομηχανικές εφαρμογές... 183 8.3.1 Mέθοδος pultrusion... 183 8.3.2 Eφαρμογή 1: κατασκευή τεχνικών έργων με Fibreforce pultrusions... 185 8.3.3 Eφαρμογή 2: κατασκευή καταστρωμάτων γεφυρών... 186 8.3.4 Eφαρμογή 3: παραγωγή κατασκευών χωρίς συνδέσμους... 186 8.3.5 Eφαρμογή 4: επιδιορθώσεις γεφυρών... 187 8.3.6 Eφαρμογή 5: επιδιορθώσεις θαλασσίων μεταλλικών κατασκευών... 187 8.3.7 Eφαρμογή 6: επιδιορθώσεις με τη μέθοδο κάψουλας... 188 Σύνοψη... 189 Σύνοψη κεφαλαίου... 190 Φωτογραφίες... 195 K º π 9 EÍÔappleÏÈÛÌfi Î Ù ÛΠ٠ÓÈÎÒÓ ÚÁˆÓ Έννοιες κλειδιά, Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 199 9.1 Eισαγωγή... 201 9.2 Eκσκαφείς... 203 9.2.1 Eκσκαφέας με ανεστραμμένο κάδο Γεωμετρικά χαρακτηριστικά... 207 9.2.2 Xρήσεις... 207 9.2.3 Λειτουργία... 208 9.2.4 Tεχνικά χαρακτηριστικά... 210 9.2.5 Παραγωγικότητα... 212 9.2.6 Άλλα είδη εκσκαφέων... 214 Σύνοψη... 220 9.3 Φορτωτές... 221
EPIEXOMENA 11 9.3.1 Tροχοφόρος φορτωτής Γεωμετρικά χαρακτηριστικά... 223 9.3.2 Xρήσεις... 223 9.3.3 Λειτουργία... 224 9.3.4 Tεχνικά χαρακτηριστικά... 226 9.3.5 Παραγωγικότητα... 227 Σύνοψη... 232 9.4 Προωθητές εδαφών... 233 9.4.1 Γεωμετρικά χαρακτηριστικά... 235 9.4.2 Xρήσεις προωθητών... 235 9.4.3 Λειτουργία προωθητών... 235 9.4.4 Tεχνικά χαρακτηριστικά ερπυστριοφόρων προωθητών... 236 9.4.5 Παραγωγικότητα προωθητών... 237 Σύνοψη... 242 9.5 Mηχανές διακίνησης υλικών... 242 9.5.1 Γεωμετρικά χαρακτηριστικά... 244 9.5.2 Xρήσεις... 244 9.5.3 Λειτουργία... 244 9.5.4 Tεχνικά χαρακτηριστικά... 245 9.5.5 Παραγωγικότητα... 245 Σύνοψη... 249 Σύνοψη κεφαλαίου... 249 Απαντήσεις Ασκήσεων Αυτοαξιολόγησης... 251 Ενδεικτικές Απαντήσεις Δραστηριοτήτων... 272 Bιβλιογραφία... 275 Oδηγός για περαιτέρω μελέτη... 279 Aλφαβητικό Ευρετήριο Όρων... 280