1

Byggnadsmaterial 7,5 högskolepoäng

Provmoment: TENTAMEN

Ladokkod: A147TG

Tentamen ges för: BYGGINGENJÖRSPROGRAM

Tentamensdatum: 18:e januari 2019

Tid: 09:00-13:00

Hjälpmedel: Rit- och skriv-don, miniräknare och lösblad som utdelas på plats

Allmänna anvisningar:

Tentamensuppgifterna besvaras genom att rätt svar ur en svarslista kryssas i. Det finns bara ett korrekt svar. Poäng för rätt svar anges vid frågan. Om flera alternativ är ikryssade, inget alternativ eller fel svar är ikryssat ger detta -1 poäng. Svarsalternativet vet ej ger 0. Om man ångrar sitt svar ska hela svarsalternativet inklusive kryss-rutan strykas över med ett horisontalt streck. Glöm inte att lämna in tentamen med dina svar. Lösningsförslag och lösblad ska INTE lämnas in.

För att få respektive betyg krävs: 50 % godkänd tentamen och betyg 3 75 % betyg 4 90 % betyg 5

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, till detta tillkommer upp till 5 arbetsdagar för administration.

Annars är det detta datum som gäller:

Viktigt! Glöm inte att skriva anonymitetskod på alla blad du lämnar in!

Nu har du chansen att visa vad du kan!

Ansvarig lärare:

Telefonnummer:

Anonymitetskod: __________________________________

2

Anonymitetskod: __________________________________

3

1. Ett betonglaboratorium mottager ett grusprov från en grustäkt i Västra Götaland. Provet ligger i

ett luft- och vattentätt kärl med volymen 0.500 liter och kärlet (utan innehåll) väger 128.0 g. Det

första som händer med provet är att det vägs, fortfarande i kärlet som alltså inte öppnats. Prov och

kärl väger tillsammans 897,5 g. Vad är grusprovets skrymdensitet, [kg/m3] ?

(5p)

(Temperaturen i laboratoriet är 22° C och relativa fuktigheten 41%. Provningsingenjören antog att

grusprovet fyllde hela kärlet, att grusets kompaktdensitet är 2700 kg/m3 och att vattens densitet är

1000 kg/m3. Du ska också göra dessa kvalificerade antaganden.)

1 ☐ ≤ 1500

2 ☐ 1500 < ≤ 1550

3 ☐ 1550 < ≤ 1600

4 ☐ 1600 < ≤ 1650

5 ☐ > 1650

6 ☐ vet ej

2. Grusprovet (1) torkas med 105° C i en ugn tills det inte sker någon massändring, kärlet är öppet

under torkning. Därefter vägs grusprovet och dess massa (inklusive kärl) bestäms till 826.9 g. Vad

var grusprovets fuktkvot, u [%] innan det torkades?

(5p)

1 ☐ u ≤ 2

2 ☐ 2 < u ≤ 4

3 ☐ 4 < u ≤ 6

4 ☐ 6 < u ≤ 8

5 ☐ u > 8

6 ☐ vet ej

3. Efter att grusprovet (1) torkats monteras det på ett skakbord och skakas/vibreras tills det inte

sker någon mätbar volymminskning. Grusprovets volym mäts och konstateras vara 470 cm3. Hur

stor är provets porvolym, Vp [cm3], efter torkning och skakningar/vibrationer?

(5p)

1 ☐ Vp ≤ 150

2 ☐ 150 < Vp ≤ 175

3 ☐ 175 < Vp ≤ 200

4 ☐ 200 < Vp ≤ 225

5 ☐ Vp > 225

6 ☐ vet ej

Anonymitetskod: __________________________________

4

4. Kärlet (1) med grusprov fylls med vatten så blandningen (vatten och grus) fyller kärlet helt. Det

fyllda kärlet vägs och dess massa bestäms till 1066.2 g. Hur stor är grusprovets kompaktvolym, Vk

[cm3] ?

(5p)

1 ☐ Vk ≤ 225

2 ☐ 225 < Vk ≤ 250

3 ☐ 250 < Vk ≤ 275

4 ☐ 275 < Vk ≤ 300

5 ☐ Vk > 300

6 ☐ vet ej

5. Baserat på de gjorda mätningarna (1-4) är provningsingenjörens (1) antagande om grusprovets

kompaktdensitet, k = 2700 kg/m3, acceptabelt?

(3p)

1 ☐ Ja, eftersom avvikelsen är mindre än ±1% av antaget värde.

2 ☐ Nja, avvikelsen är större än ±1% men mindre än ±5% av antaget värde.

3 ☐ Nej, eftersom avvikelsen är större än ±5% av antaget värde.

4 ☐ vet ej

6. Ballast med siktkurvor 6a och 6b ska användas till en betong som ska proportioneras.

Figur 6a. Finkornig ballast naturgrus Figur 6b. Grovkornig ballast makadam

Hur många kg ballast med fraktioner från 0.5 mm till och med 2 mm finns det i 100 kg Finkornig

ballast med sikt som visas figur 6a?

(5p)

1 ☐ < 35 kg

2 ☐ mellan 35 kg och 45 kg

3 ☐ mellan 45 kg och 55 kg

4 ☐ mellan 55 kg och 65 kg

5 ☐ > 65 kg

6 ☐ vet ej

Anonymitetskod: __________________________________

5

7. Med den givna ballasten (6) vilket blandningsförhållande ska användas för sand (d ≤ 4mm) och

sten (d > 4mm)?

(5p)

1 ☐ 35 % sand och 65 % sten

2 ☐ 38 % sand och 62 % sten

3 ☐ 40 % sand och 60 % sten

4 ☐ 45 % sand och 55 % sten

5 ☐ 50 % sand och 50 % sten

6 ☐ vet ej

8. Med en föreskriven stenhalt i ballasten på 50%, vilket blandningsförhållande ska användas för

Grus 0/8 och Makadam med kornfördelningar enligt figur 6a och 6b?

(5p)

1 ☐ 40 % Grus 0/8 och 60 % Makadam

2 ☐ 42 % Grus 0/8 och 58 % Makadam

3 ☐ 47 % Grus 0/8 och 53 % Makadam

4 ☐ 50 % Grus 0/8 och 50 % Makadam

5 ☐ 56 % Grus 0/8 och 44 % Makadam

6 ☐ vet ej

9. Med blandningsförhållande 45 % Grus 0/8 och 55 % Makadam vilken finhetsmodul, FM, har

ballastblandningen (6)?

(5p)

1 ☐ FM < 4

2 ☐ 4 ≤ FM < 4.5

3 ☐ 4.5 ≤ FM < 5

4 ☐ 5 ≤ FM < 5.5

5 ☐ ≥ 5.5

6 ☐ vet ej

10. Med en finhetsmodul FM = 5.6 hur mycket vatten krävs till att blanda en kubikmeter betong

med konsistenskrav T (S4)? (ingen justering p.g.a. ballasttyp ska göras)

(5p)

1 ☐ < 155 kg

2 ☐ mellan 155 kg och 165 kg

3 ☐ mellan 165 kg och 175 kg

4 ☐ mellan 175 kg och 185 kg

5 ☐ > 186 kg

6 ☐ vet ej

Anonymitetskod: __________________________________

6

11. Med mängden vatten 165 kg/m3 hur mycket cement krävs till betongblandningen (6) om den

ska uppnå en tryckstyrka, fc = 25 MPa? (ingen justering p.g.a. ballasttyp ska göras)

(5p)

1 ☐ < 100 kg/m3

2 ☐ mellan 100 kg/m3 och 150 kg/m3

3 ☐ mellan 150 kg/m3 och 200 kg/m3

4 ☐ mellan 200 kg/m3 och 250 kg/m3

5 ☐ > 250 kg/m3

6 ☐ vet ej

12. Med mängden vatten 165 kg/m3 och med mängden cement 250 kg/m3 hur många kilogram

ballast ska blandas i betongblandningen? (du kan räkna med normalt luftinnehåll 2% och utan

justering för ballasttyp)

(5p)

1 ☐ < 1000 kg/m3

2 ☐ mellan 1000 kg/m3 och 1300 kg/m3

3 ☐ mellan 1300 kg/m3 och 1600 kg/m3

4 ☐ mellan 1600 kg/m3 och 1900 kg/m3

5 ☐ > 1900 kg/m3

6 ☐ vet ej

13. Hur mycket vatten, w [kg/m3], har cementen i betongblandningen (uppgift 12) kemiskt bundet

till cementpasta när den är fullständigt hydratiserat?

(5p)

1 ☐ w ≤ 50

2 ☐ 50 < w ≤ 100

3 ☐ 100 < w ≤ 150

4 ☐ 150 < w ≤ 200

5 ☐ w > 200

6 ☐ vet ej

14. Vad betyder det att en färsk betongmassa är stabil?

(5p)

1 ☐ Att betongmassans sättmått är mindre än 40 mm.

2 ☐ Att betongmassans utbredningsmått är större än 630 mm.

3 ☐ Att betongmassan kan vibreras.

4 ☐ Att betongmassans lufthalt är 2%.

5 ☐ Att betongmassans delmaterial inte separerar.

6 ☐ vet ej

Anonymitetskod: __________________________________

7

15. Varför mäts pH hos betong i befintliga konstruktioner ?

(5p)

1 ☐ För att bestämma kloridjonskoncentration.

2 ☐ För att bedöma karbonatiseringsdjup.

3 ☐ För att avgöra hydratiseringsgrad.

4 ☐ För att kvantifiera halten alkali-kisel syra.

5 ☐ För att detektera korrisionshastighet.

6 ☐ vet ej

16. En mekanisk provning görs på en borrkärna med diameter, d = 50 mm som visas i figur 16.

Provkroppens material kan antas homogent och isotropt. Provkroppen belastas i y-riktningen med

en tryckkraft Fy. Deformationer mäts mellan två punkter som innan provet var på det vertikala

avståndet Ly0=50 mm. I tabell 16 visas resultat från provningen.

Tabell 16. Mätresultat; Fy är kraft och

Ly är deformationen

Figur 16. Provkroppen med dimensioner i

odeformerat tillstånd, a – a markerar ett

horisontalsnitt

Hur stor är normaltöjningen, y, i y-riktning

vid maximal belastning?

(5p)

1 ☐ y < - 0.2 %

2 ☐ - 0.2 % ≤ y < - 0.1 %

3 ☐ - 0.1 % ≤ y < 0.1 %

4 ☐ 0.1 % ≤ y ≤ 0.2 %

5 ☐ y > 0.2 %

6 ☐ vet ej

17 Hur stor är normalspänningen, y,

vinkelrätt plan a – a i (16) vid

proportionalitetsgränsen?

(5p)

1 ☐ y < - 35 MPa

2 ☐ - 35 MPa ≤ y < -15 MPa

3 ☐ -15 MPa ≤ y < 5 MPa

4 ☐ 5 MPa ≤ y ≤ 25 MPa

5 ☐ y > 25 MPa

6 ☐ vet ej

Fy [kN]

ΔLy

[m]

0 0

-9.338 -12

-20.240 -25

-31.708 -39

-42.429 -52

-51.870 -64

-59.898 -74

-68.522 -96

-76.290 -125

-85.298 -174

-86.119 -226

-82.928 -278

d

Ly0

[mm]

Plan a-a

y

x

Anonymitetskod: __________________________________

8

18 Hur stor är materialets elasticitetsmodul baserat på provningsresultat fråga 16?

(5p)

1 ☐ < 15 GPa

2 ☐ 15 GPa ≤ E < 20 GPa

3 ☐ 20 GPa ≤ E < 25 GPa

4 ☐ 25 GPa ≤ E ≤ 30 GPa

5 ☐ > 30 GPa

6 ☐ vet ej

19 Hur mycket energi W [J]förbrukades att deformera provkroppen, i provningen tabulerat i 16,

till brott?

(5p)

1 ☐ W < 10

2 ☐ 10 ≤ W < 15

3 ☐ 15 ≤ W < 20

4 ☐ 20 ≤ W ≤ 25

5 ☐ W > 25

6 ☐ vet ej

20 Vid max tryckkraft, tabell 16, börjar provkroppen, figur 16, att spricka längs ett plan som lutar

45 ° i förhållande till planet a – a. Hur stor är skjuvspänningen, , vid max tryckkraft på detta plan

(som visas i figur 20 och som har en area på 2777 mm2)?

(5p)

1 ☐ || < 10 MPa

2 ☐ 10 MPa ≤ || <15 MPa

3 ☐ 15 MPa ≤ || < 20 MPa

4 ☐ 20 MPa ≤ || ≤ 25 MPa

5 ☐ || > 25 MPa

6 ☐ vet ej

Figur 20. Sprickplan med normalriktning, n

och skjuvriktning, t.

Anonymitetskod: __________________________________

9

21. Tegel kommer från råmaterialet lera som bränns i temperaturområdet 1000° C - 1100° C.

Vilket av följande påstående är riktigt när det gäller tegeltillverkning?

(5p)

1 ☐ Under hålltiden vid hög temperatur smälter lerkornen samman i deras kontaktpunkter

och tegel har bildats, sammansmältning i kontaktpunkter kallas sintring.

2 ☐ Under hålltiden vid hög temperatur aktiveras det hydrauliska bindemedlet

kalciumhydroxid som binder samman lerkorn till tegel, bindningsprocessen kallas

sintring.

3 ☐ Under hålltiden vid hög temperatur aktiveras det hydrauliska bindemedlet kiseldioxid

som binder samman lerkorn till tegel, bindningsprocessen kallas sintring.

4 ☐ Under hålltiden vid hög temperatur smälter leran. Stelnad lersmälta är tegel och

fasändring från smält lera till stelnad kallas sintring.

5 ☐ Under hålltiden vid hög temperatur förångas allt vatten från leran och leran ombildas till

tegel, ombildningen kallas sintring.

6 ☐ vet ej

22. Vid uppvärmning/avsvalning av råmaterialet lera/tegel är det speciellt viktigt att

temperaturändringar är små och långsamma runt 600° C, varför?

(5p)

1 ☐ I temperaturområdet runt 600° C förbränns allt organiskt material och omsätts till gas.

Gasprocessen accelererar vid stora temperaturvariationer och gasexpansionen ger

sprickor i teglet.

2 ☐ I temperaturområdet runt 600° C omvandlas kvartskristaller från alpha till beta struktur.

Kristallerna har olika volym och det är därför viktigt att temperaturen är jämn i hela

materialet när omvandling sker.

3 ☐ I temperaturområdet runt 600° C bryts bindningar mellan kristallvatten och material.

Den krympningen som sker får materialet att spricka vid stora temperaturgradienter.

4 ☐ I temperaturområdet runt 600° C sintrar lerkornen samman. Sker sintringen för snabbt

spricker materialet

5 ☐ I temperaturområdet runt 600° C kalcinerar kalkenstenen i leran. Den koldioxid som då

avgår skadar materialet kemiskt om reaktionen är för snabb.

6 ☐ vet ej

Anonymitetskod: __________________________________

10

23. Vilken av följande punkter beskriver kalkens tillstånd och kalkbruks kretslopp korrekt?

(5p)

1 ☐ Kalksten (CaO) bränns så att bränd kalk (CaOH) bildas, när detta reagerar med

koldioxid bildas släckt kalk (Ca(OH)2).

2 ☐ Kalksten (CaCO3) vattenmättas så att bränd kalk (Ca(OH)2) bildas, när detta torkar

bildas släckt kalk (CaO).

3 ☐ Kalksten (CaO) bränns så att bränd kalk (Ca(OH)2) bildas, när detta vattenmättas bildas

släckt kalk (CaCO3) som när den härdar åter bildar kalksten (CaO).

4 ☐ Kalksten (CaCO3) bränns så att bränd kalk (CaO) bildas när detta vattenmättas bildas

släckt kalk (Ca(OH)2) som när den reagerar med koldioxid bildar kalksten (CaCO3).

5 ☐ Kalksten (CaO) vattenmättas så att bränd kalk (CaCO3) bildas när detta vattenmättas

bildas släckt kalk (Ca(OH)2) som när den reagerar med koldioxid bildar kalksten (CaO).

6 ☐ vet ej

24. I figur 24 visas den s.k. kalkcykeln. För att kalk ska ombildas i sina olika tillstånd åtgår och

avges något. Visa vad är det som avges och åtgår genom att ersätta bokstäver i figur 24 mot

alternativ givna nedan.

(6p)

1 ☐ A Vatten, B Koldioxid och C Energi.

2 ☐ A Vatten, B Energi och C Koldioxid.

3 ☐ A Koldioxid, B Vatten och C Energi.

4 ☐ A Koldioxid, B Energi och C Vatten.

5 ☐ A Energi, B Vatten och C Koldioxid.

6 ☐ A Energi, B Koldioxid och C Vatten.

7 ☐ vet ej

Figur 24. Kalkcykeln, processer och tillstånd

25. En fasadputs på tegelvägg består i normalfallet av tre skikt, grundningsskikt, grovputs och

ytputs. Vilken uppgift har grundningsskiktet?

(5p)

1 ☐ Att fylla ut fasadens ojämnheter

2 ☐ Att öka kontakten mellan fasad och puts

3 ☐ Att reglera vattensugningen

4 ☐ Att minska färggenomlysning

5 ☐ Att reducera mängden löst material genom att fästa eller avlägsna löst material

6 ☐ vet ej

Anonymitetskod: __________________________________

11

26. Perlit är en kornstruktur hos stål, vad är den uppbyggd av?

(5p)

1 ☐ Austenit och Grafit

2 ☐ Austenit och Ferrit

3 ☐ Ferrit och Cementit

4 ☐ Ferrit och Grafit

5 ☐ Grafit och Cementit

6 ☐ vet ej

27. Figur 27 visar en (schematisk) arbetskurva för varmvalsat armeringsstål. Var (vid vilken

bokstav) har stålet sin sträckgräns?

(5p)

1 ☐ A

2 ☐ B

3 ☐ C

4 ☐ D

5 ☐ E

6 ☐ vet ej

Figur 27. Arbetskurva för varmvalsat stål

28. Armeringsstången med arbetskurvan som visas i figur 27 har en diameter d0 = 12 mm.

Stången belastas med en dragkraft i dess längdriktning så att den töjs k = 12.5% där C < k < D.

Vad är stångens diameter, d1 [mm], efter att den töjts?

(5p)

1 ☐ d1 < 9 2 ☐ 9 ≤ d1 ≤ 10

3 ☐ 10 ≤ d1 ≤ 11 4 ☐ 11 ≤ d1 < 12

5 ☐ d1 = 12 6 ☐ vet ej

29. Vilket påstående är sant?

(5p)

1 ☐ Elasticitetsmodulen hos Aluminium är större än den hos Stål.

2 ☐ Aluminium är enligt den elektrolytiska spänningsserien mer ädel än Järn.

3 ☐ Aluminiums smältpunkt är högre än Ståls.

4 ☐ Aluminiums värmeledningsförmåga är bättre än Ståls.

5 ☐ Aluminium passiviseras i basisk miljö på samma vis som Stål.

6 ☐ vet ej

Anonymitetskod: __________________________________

12

30. Vilken plastsort är inte en termoplast?

(5p)

1 ☐ Plexiglas (PMMA)

2 ☐ Polystyren (PS)

3 ☐ Polyuretan (PUR)

4 ☐ Polyvinylklorid (PVC)

5 ☐ Teflon (PTFE)

6 ☐ vet ej

31. En plexiglasskiva har dimensioner (L0 x B x t) 4m x 1.18m x 12 mm. Skivan monteras när

temperaturen är 5° C. Hur lång, L1 [m], är skivan när temperaturen är 45° C?

(5p)

1 ☐ L1 < 3.98

2 ☐ 3.98 ≤ L1 ≤ 3.99

3 ☐ 3.99 ≤ L1 ≤ 4.01

4 ☐ 4.01 ≤ L1 ≤ 4.02

5 ☐ L1 > 4.02

6 ☐ vet ej

32. Vilken av följande trämaterialskivor är uppbyggd av fanér?

(5p)

1 ☐ MDF-skivor

2 ☐ Masonit

3 ☐ OSB-skivor

4 ☐ Plywood

5 ☐ Spånskivor

6 ☐ vet ej

33. Vad är splint?

(5p)

1 ☐ Ved från innersta delen av trädstammen.

2 ☐ Ved mellan träets inre bark och kärna

3 ☐ Trästrimlor som fås vid flisning

4 ☐ Kutterspån från trähyvling

5 ☐ Träfiber från kemisk sönderdelning av trä

6 ☐ vet ej