GİRİŞ GİRİŞ İNŞ2023 YAPI MALZEMESİ I İNŞ2023 YAPI MALZEMESİ I Dokuz Eylül Üniversitesi Dokuz Eylül Üniversitesi Dokuz Eylül Üniversitesi Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü İnşaat Mühendisliği Bölümü İnşaat Mühendisliği Bölümü İnşaat Mühendisliği Bölümü GİRİŞ GİRİŞ Doç.Dr. Serdar AYDIN Doç.Dr. Serdar AYDIN Doç.Dr. Serdar AYDIN Doç.Dr. Serdar AYDIN http://kisi.deu.edu.tr/serdar.aydin http://kisi.deu.edu.tr/serdar.aydin http://kisi.deu.edu.tr/serdar.aydin http://kisi.deu.edu.tr/serdar.aydin 1
31
Embed
İNŞ2023 YAPI MALZEMESİ I GİRİŞ - kisi.deu.edu.trkisi.deu.edu.tr/serdar.aydin/yapi malzemesi/YM-I_#1_GIRIS.pdf · Mühendislik Fakültesi Yayınları Yayın No : 307 KAYNAK KİTAP:
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
GİRİŞGİRİŞİNŞ2023 YAPI MALZEMESİ IİNŞ2023 YAPI MALZEMESİ I
Dokuz Eylül ÜniversitesiDokuz Eylül ÜniversitesiDokuz Eylül ÜniversitesiDokuz Eylül Üniversitesi
İnşaat Mühendisliği Bölümüİnşaat Mühendisliği Bölümüİnşaat Mühendisliği Bölümüİnşaat Mühendisliği Bölümü
GİRİŞGİRİŞDoç.Dr. Serdar AYDINDoç.Dr. Serdar AYDINDoç.Dr. Serdar AYDINDoç.Dr. Serdar AYDIN
Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları
Yayın No : 307
KAYNAK KİTAP:KAYNAK KİTAP:KAYNAK KİTAP:KAYNAK KİTAP:
İnşaat Mühendisleri için
MALZEME BİLGİSİProf. Dr. Bülent BARADAN Temmuz 2003İZMİR
2
� 1. GİRİŞ
� 2. KATI CİSİMLERİN İÇ YAPISI
� 3. MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ
� 4. CİSİMLERİN DİĞER MEKANİK ÖZELLİKLERİ
� 5. ÇEVRE ve KULLANIM KOŞULLARININ MALZEME ÜZERİNDEKİ ETKİLERİMALZEME ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ
� 6. MALZEMELERİN ŞEKİL DEĞİŞİMİNİ ÖLÇME TEKNİĞİ
� 8. PERİYODİK YÜKLEME ve YORULMA
� 9. EMNİYET GERİLMELERİ ve GÜVENİLİRLİK
3
� 10. MALZEMELERİN FİZİKSEL ve KİMYASAL ÖZELLİKLERİ
� 11. MALZEME BİLGİSİNDE İSTATİSTİKSEL YÖNTEMLER
� 12. MÜHENDİSLİK METAL ve ALAŞIMLARI
� 13. CAMLAR� 13. CAMLAR
� 14. POLİMERLER
� 15. SERAMİKLER ve PİŞMİŞ TOPRAK ÜRÜNLERİ
� 16. BİTÜMLÜ MALZEMELER
� 17. AHŞAP
4
DERS UYGULAMA ŞEKLİ:TEORİK + LABORATUVAR UYGULAMALARI
LABORATUVAR UYGULAMALARI İLE İLGİLİÖDEV HAZIRLANACAK(Lab.’dan Bir Gün sonra Teslim)(Lab.’dan Bir Gün sonra Teslim)
SINAV:TEST+KLASİK
5
MÜHENDİS MÜHENDİS -- MİMARIN GÖREVİMİMARIN GÖREVİ
Malzemenin özelliklerini bilmeden yukarıdaki koşullarınsağlanabilmesi olanaksızdır !!!
6666
Yapı malzemelerinin;
- fiziksel, mekanik ve kimyasal özelliklerini,
- üretim şekillerini,
- kullanım sırasındaki davranışlarını,
YAPI MALZEMESİ BİLİM DALIYAPI MALZEMESİ BİLİM DALI
- kullanım sırasındaki davranışlarını,
- amaca uygun malzeme seçimini ve geliştirilmesini
araştıran ve öğreten bilim alanına Yapı Malzemesi bilim dalı adı verilir.
7777
• Cisimlerin iç yapısını tanıtmak
• İç yapı ile özellikler arasındaki ilişkiyi araştırmak
• Malzeme türlerini sınıflandırmak
MALZEME BİLİMİNİN GENEL AMACIMALZEME BİLİMİNİN GENEL AMACI
MÜHENDİS MÜHENDİS –– MALZEME BİLGİSİMALZEME BİLGİSİ
8888
MÜHENDİS MÜHENDİS –– MALZEME BİLGİSİMALZEME BİLGİSİ
• En uygun malzemeyi nasıl seçeceğini,
• Malzeme özelliklerini, yüklere ve çevresel etkilere direncini,
• Standart özelliklerini,
• Malzeme kalite kontrolünde kullanılacak uygun deney tipini
iyi bilmelidir.
• Yapı malzemelerinin gelişimi insanlık tarihi kadar eskidir.
• İlk insanlar malzemeleri doğadaki şekilleri ile olduğugibi kullanmışlardır. Ağaç dalları ve çamurdan yapılanbarınaklar, taş yığınlarından oluşturulan yapıtlar vb.
• İkinci aşamada insanlar basit araç ve gereçlerlemalzemeleri şekillendirerek kullanmışlardır.
• Üçüncü aşamada doğadaki malzemeler fiziksel ve• Üçüncü aşamada doğadaki malzemeler fiziksel vekimyasal değişikliklere uğratılarak kullanılmıştır.Madenler eritilerek metaller, metal eriyiklerikarıştırılarak alaşımlar, killer şekillendirilip, pişirilerektuğla vb. üretilmiştir.
• Dördüncü aşamada insanlar doğada bulunmayanyapay malzemeleri (plastik, betonarme vb.)üretmişlerdir.
9999
Malzeme seçimi işletme giderlerini önemli ölçüde etkiler.Ucuz bir malzeme, belirli bir süre sonra sürekli bakım veyayenileme gerektirebileceğinden ekonomik olmayabilir.
İYİ PROJEİYİ PROJEİYİ PROJEİYİ PROJE
UYGUN MALZEMEUYGUN MALZEMEUYGUN MALZEMEUYGUN MALZEME
İYİ İŞÇİLİKİYİ İŞÇİLİKİYİ İŞÇİLİKİYİ İŞÇİLİK
UZUN UZUN UZUN UZUN ÖMÜRLÜ YAPIÖMÜRLÜ YAPIÖMÜRLÜ YAPIÖMÜRLÜ YAPI
10101010
SERVİS ÖMRÜ
PPEERRFFOORRMMAANNSS
Zaman
Minimum kabul Edilebilir sınır
Bakım öncesi
Bakım sonrası
Bakım öncesi
Bakım sonrası
Başlangıç
Son
70%
25%5%
YAPININ İNŞAAT BEDELİMalzeme
İşçilik
Teknik Eleman
• Yapı malzemesi bugün için sürekli yeniürünlerin ortaya çıktığı, çok hızlı gelişen birbilim dalıdır.
11111111
• Bir malzemenin üretim, uygulama, denetim vekullanımının etkin bir şekilde olabilmesi için bazı kural veyöntemler standardizasyon ve kalite kontrol yöntemleriile sağlanmıştır.
• Standardizasyon ve kalite kontrol yöntemleri, malzemeseçimi ve kullanımı, planlama gücü, kalite güvenliği veekonomi açısından büyük olanaklar yaratmaktadır.Ayrıca, malzemenin kalitesi konusunda kuramsal veAyrıca, malzemenin kalitesi konusunda kuramsal vematematiksel kavramlar getirmektedir.
• Standartlaşma 1930 Zürih konferansından sonra
• Ülkemizde TSE, Alman DIN, Fransız AFNOR, İngiliz BS,Amerikan ASTM, Japon JIS
12121212
MALZEMELERDEN BEKLENİLEN EN ÖNEMLİ ÖZELLİKLER:
• Gerilmelere karşı göstermiş olduğu dayanım,
• Aşındırıcı etkilere karşı göstermiş olduğu Dayanıklılık,
• Yüksek sıcaklık dayanımı,
• Hafiflik,
• Elektrik ve ısı iletkenliği,
• Üretilebilme ve şekillendirilebilme özelliği, vs.
1.1. Taşıyıcı malzemelerTaşıyıcı malzemelerBu gruba giren yapı malzemeleri, yapıyı ayakta tutan, Bu gruba giren yapı malzemeleri, yapıyı ayakta tutan, yükleri karşılayan, yapının iskeletini oluşturan beton, çelik, yükleri karşılayan, yapının iskeletini oluşturan beton, çelik, betonarme, ahşap gibi mekanik özellikleri yüksek olan betonarme, ahşap gibi mekanik özellikleri yüksek olan malzemelerdir.malzemelerdir.
14141414
KULLANIŞ YER VE AMACINA GÖRE GRUPLANDIRMA
2. 2. Detay malzemeleriDetay malzemeleriBu malzemeler yapılarda belirli işlevleri olan ve dekoratif Bu malzemeler yapılarda belirli işlevleri olan ve dekoratif amaçlarla kullanılan cilalı taş, boya gibi malzemelerdir.amaçlarla kullanılan cilalı taş, boya gibi malzemelerdir.
KULLANIŞ YER VE AMACINA GÖRE GRUPLANDIRMA3. 3. Koruyucu malzemelerKoruyucu malzemeler
Yapıyı olumsuz dış etkilerden koruyan, cam yünü, perlit, Yapıyı olumsuz dış etkilerden koruyan, cam yünü, perlit, bitümlü malzemeler gibi ısı, ses ve su izolasyon bitümlü malzemeler gibi ısı, ses ve su izolasyon malzemeleri bu gruba girerler. malzemeleri bu gruba girerler.
Bazı malzemeler ise çok amaçlı olarak kullanıldığı için, bu Bazı malzemeler ise çok amaçlı olarak kullanıldığı için, bu gruplama kesinlik taşımaz. Örneğin, boya malzemesi hem gruplama kesinlik taşımaz. Örneğin, boya malzemesi hem detay hem de izolasyon amaçlıdır.detay hem de izolasyon amaçlıdır.
16161616
ŞEKİL DEĞİŞİMİNE GÖRE GRUPLANDIRMA
1. Elastik Malzemeler1. Elastik MalzemelerYük etkisi altında şekil değiştirip, yük kalkınca yeniden ilk Yük etkisi altında şekil değiştirip, yük kalkınca yeniden ilk şekline dönen malzemelere elastik malzemeler denir. şekline dönen malzemelere elastik malzemeler denir. Elastik davranışı en iyi simgeleyen eleman yaydır. Lastik Elastik davranışı en iyi simgeleyen eleman yaydır. Lastik ve kauçuk elastik malzemelere örnek olarak verilebilir.ve kauçuk elastik malzemelere örnek olarak verilebilir.
ve kauçuk elastik malzemelere örnek olarak verilebilir.ve kauçuk elastik malzemelere örnek olarak verilebilir.
17171717
ŞEKİL DEĞİŞİMİNE GÖRE GRUPLANDIRMA
2.2. Plastik MalzemelerPlastik MalzemelerYük etkisi altında şekil değiştirip, yük kalkınca yeniden ilk Yük etkisi altında şekil değiştirip, yük kalkınca yeniden ilk şekline dönmeyen, kalıcı şekil değişimi bırakan şekline dönmeyen, kalıcı şekil değişimi bırakan malzemelere plastik malzemeler denir. malzemelere plastik malzemeler denir. Bu davranışa en iyi örnek kildir.Bu davranışa en iyi örnek kildir.
Bu davranışa en iyi örnek kildir.Bu davranışa en iyi örnek kildir.
18181818
ŞEKİL DEĞİŞİMİNE GÖRE GRUPLANDIRMA
3.3. ElastoElasto--plastik malzemeler Malzemelerplastik malzemeler MalzemelerBu tip malzemeler yükün mertebesine bağlı olarak hem Bu tip malzemeler yükün mertebesine bağlı olarak hem elastik, hem de plastik davranış gösterirler. Çelik gibi bir elastik, hem de plastik davranış gösterirler. Çelik gibi bir çok yapı malzemesi bu tip davranış gösterirler.çok yapı malzemesi bu tip davranış gösterirler.
1.1. Fiziksel YapıFiziksel YapıFiziksel özellikleri açısından malzemeler homojen, heterojen, Fiziksel özellikleri açısından malzemeler homojen, heterojen, izotropizotrop ve ve anizotropanizotrop malzemeler şeklinde gruplandırılabilir.malzemeler şeklinde gruplandırılabilir.
MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI
Element Bileşik Homojen karışım
Heterojen karışım
20202020
2.2. Kimyasal YapıKimyasal YapıKimyasal açıdan ise malzemeler metalik (kristal), amorf, Kimyasal açıdan ise malzemeler metalik (kristal), amorf, bileşik, bileşik, kolloidalkolloidal ve seramik yapı şeklinde sınıflandırılabilir.ve seramik yapı şeklinde sınıflandırılabilir.
1.1. Kalite kontrol deneyleri: Kalite kontrol deneyleri: MMalzemelerin standart veya şartnamelerde belirtilen alzemelerin standart veya şartnamelerde belirtilen özellikleri sağlayıp sağlamadığı kontrol edilir. özellikleri sağlayıp sağlamadığı kontrol edilir. LaboratuvardaLaboratuvarda veya yerinde yapılabilir.veya yerinde yapılabilir.
Malzemelerin özellikleri farklı deney yöntemleri ile belirlenir. Malzemelerin özellikleri farklı deney yöntemleri ile belirlenir.
2.2. Kıyaslama deneyleri: Kıyaslama deneyleri:
YAPI MALZEMELERİNİN DEĞİŞİK ÖZELLİKLERİ VE DENEYLERİ
2.2. Kıyaslama deneyleri: Kıyaslama deneyleri: Belirli ortamlarda kullanılacak farklı malzemeleri aynı Belirli ortamlarda kullanılacak farklı malzemeleri aynı koşullarda kıyaslamalı olarak denemek suretiyle uygun koşullarda kıyaslamalı olarak denemek suretiyle uygun malzeme seçimi amacıyla yapılır.malzeme seçimi amacıyla yapılır.
3.3. AraştırmaAraştırma--geliştirme deneyleri: geliştirme deneyleri: Bu tip deneyler daha sofistike olup, yeni malzemelerin Bu tip deneyler daha sofistike olup, yeni malzemelerin geliştirilmesine veya bilinen malzemelerin bazı geliştirilmesine veya bilinen malzemelerin bazı özelliklerinin düzeltilmesine yöneliktir. özelliklerinin düzeltilmesine yöneliktir.
22222222
Malzeme çeşitleri; Malzeme çeşitleri;
-- metaller ve alaşımları, metaller ve alaşımları,
-- polimerler, polimerler,
-- seramikler, seramikler,
MALZEME ÇEŞİTLERİ
-- seramikler, seramikler,
-- kompozitlerkompozitler, ,
-- yarı iletkenler ve yarı iletkenler ve
-- biyomalzemelerbiyomalzemeler
olarak sınıflandırılabilir.olarak sınıflandırılabilir.23232323
-- İki veya daha fazla malzemeden meydana gelmişlerdir. İki veya daha fazla malzemeden meydana gelmişlerdir.
Beton, çimento Beton, çimento -- kum karışımı kum karışımı kompozitkompozit bir malzeme. bir malzeme.
Polyester ile camyünü beraber kullanılarak Polyester ile camyünü beraber kullanılarak kompozitkompozit bir bir
malzeme yapılabilir. malzeme yapılabilir.
MALZEME ÇEŞİTLERİ
-- KompozitKompozit malzemeler, hafif, dayanıklı, malzemeler, hafif, dayanıklı, süneksünek ve yüksek ve yüksek
sıcaklığa dayanıklılık gibi özelliklere sahip olarak üretilebilirler. sıcaklığa dayanıklılık gibi özelliklere sahip olarak üretilebilirler.
Karbon fiber takviyeli polimerler gibi Karbon fiber takviyeli polimerler gibi kompozitkompozit malzemeler uzay malzemeler uzay
araçları ve uçak sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. araçları ve uçak sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar.
Ağaç, tabiatta bulunan Ağaç, tabiatta bulunan kompozitkompozit malzemelere iyi bir örnektir.malzemelere iyi bir örnektir.
29292929
Çeşitli Malzemelerin Kullanıldıkları Yerler ve Özellikleri
Kullanım yerine örnek Özellikleri
Metaller
Bakır Elektrik iletim teli Yüksek elektrik iletkenliği ve iyi plastik
şekillendirilebilme
Gri dökme demir Otomobil motor bloğu İyi dökülebilirlik, iyi işlenebilirlik ve iyi titreşimabsorbe etme
Alaşımlı çelik Cıvata anahtarı Isıl işlemelerle daha iyi dayanım
Seramikler
SiO2-Na2O-CaO Pencere camı İyi ışık geçirgenliği, düşük ısı iletkenliği
Al2O3,MgO, SiO2 Ergimiş metal taşımak için refrakter İyi ısı yalıtımı, yüksek ergime sıcaklığı, ergimişAl2O3,MgO, SiO2 Ergimiş metal taşımak için refrakter İyi ısı yalıtımı, yüksek ergime sıcaklığı, ergimişmetalin etkilerine dayanıklılık
Polimerler
Polietilen Gıda paketi Kolayca şekillenebilme ve hava geçirmez ince levha
Epoxy Entegre devreleri kapsülleme İyi elektrik yalıtkanlığı ve neme dayanıklılık
Fenoller Ağaç levhalarını yapıştırıcı Sağlamlık ve neme dayanıklılık
Yarı iletkenler
Si Transistör ve entegre devreler Benzersiz elektriksel davranış
Kompozitler
Grafit-epoxy Uçak parçaları Yüksek dayanım/hafiflik oranı
Tungsten karbür-kobalt Kesici takım Yüksek sertlik ve yeterli şoka dayanıklılık
Titanyum kaplı çelik Reaktör kabı Titanyumun yüksek korozyona dayanıklılığı ile
yüksek mukavemet ve düşük maliyet 30303030
GİRİŞGİRİŞİNŞ2023 YAPI MALZEMESİ IİNŞ2023 YAPI MALZEMESİ I
Dokuz Eylül ÜniversitesiDokuz Eylül ÜniversitesiDokuz Eylül ÜniversitesiDokuz Eylül Üniversitesi
İnşaat Mühendisliği Bölümüİnşaat Mühendisliği Bölümüİnşaat Mühendisliği Bölümüİnşaat Mühendisliği Bölümü
GİRİŞGİRİŞDoç.Dr. Serdar AYDINDoç.Dr. Serdar AYDINDoç.Dr. Serdar AYDINDoç.Dr. Serdar AYDIN