Определение влажности, водопоглощения и водостойкости строительных материалов

 

Краткие теоретические сведения

Влажность – отношение массы воды, находящейся в данный момент в материале, к массе (реже к объему) материала в сухом состоянии. Поглощение влаги из воздуха обусловлено полимолекулярной адсорбцией водяных паров внутренней поверхности пористого материала, а также капиллярной конденсацией.

При транспортировании, хранении и применении материалов имеют дело не с водопоглощением, а с их влажностью. Влажность меняется от 0 % (для абсолютно сухих материалов) до значения полного водопоглощения и зависит от пористости, гигроскопичности и других свойств материала, а также от окружающей среды – относительной влажности и температуры воздуха, контакта материала с водой и т.д.

Влажность материала, %:

, (3.1)

где m_2, m₁ – масса соответственно влажного и сухого образца.

 

Известны и другие способы определения влажности материала, например, путем измерения электросопротивления и электроемкости.

Водопоглощение – свойство материала при непосредственном соприкосновении с водой впитывать и удерживать ее в своих порах. Его определяют путем полного насыщения водой предварительно высушенного образца.

Водопоглощение выражают степенью заполнения объема материала водой (водопоглощение по объему Wо) или отношением количества поглощенной воды к массе сухого материала.

Водопоглощение по массе – это масса поглощенной материалом воды, отнесенная к массе сухого материала, %:

(3.2)

Водопоглощение по объему – это объем поглощенной материалом воды, отнесенный к объему материала, характеризует интегральную (кажущуюся) пористость материала П_и:

(3.3)

Водопоглощение по массе W_m. и объемное водопоглощение W_о связаны между собой зависимостью

(3.4)

Водонасыщение – это отношение объема пор, занятых водой, к общему объему пор. Определяется оно отношением водопоглощения по объему к общей пористости материала. Это отношение называется коэффициентом водонасыщения:

(3.5)

Величина К_нас определяет морозостойкость материала. Морозостойкими материалами считаются материалы, если их К_нас≤0.9

Под морозостойкостью бетона понимают способность материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание в насыщенном водой состоянии без значительного снижения прочности. Для большинства строительных материалов после испытания их на морозостойкость снижение прочности допускается не более 25 %, а потеря массы – 5 %. Морозостойкость характеризуется числом циклов попеременного замораживания при температуре -15⁰…-18⁰С и оттаивания при температуре около 20⁰С. Водостойкость – это способность материала сохранять свою прочность при увлажнении, численно она характеризуется коэффициентом размягчения:

(3.6)

где R_нас – предел прочности при сжатии образца в насыщенном водой состоянии; R_сух – предел прочности при сжатии сухого образца, МПа.

Водостойкими называются материалы, у которых К_разм ≥ 0,8.

 

3.1 Определение влажности строительных материалов

Приборы и материалы: весы, сушильный шкаф, образцы.

Методика проведения опыта

Образец взвешивают, сушат до постоянной массы в сушильном шкафу, снова взвешивают и определяют влажность по формуле (3.1).

Результаты заносят в табл. 3.1

Таблица 3.1

Масса образца, г	Влажность, %,
до сушки m2	после сушки m1

 

3.2 Определение водопоглощения строительных материалов

Приборы и материалы: весы, сушильный шкаф, образцы, сосуд металлический для кипячения образцов, электроплитка, эксикатор, объемомер.

Методика проведения опыта

Образцы строительных материалов сушат до постоянной массы, взвешивают с точностью до 0,1 г и подвергают водонасыщению. Водонасыщенные образцы взвешивают, опускают в объемомер для определения объема и вычисляют водопоглощение по формулам (3.2) и (3.3). Результаты опыта заносят в табл. 3.2

Таблица 3.2

Вид материала	Масса образца, г	Объем образца V, см	Водопоглощение, %
сухого m1	насыщенного m2	По массе	По объему

3.3 Определение замкнутой пористости и коэффициента насыщения

Данные для вычисления берут из лабораторных работ №1, №2, №3 (табл. 3.2) и заносят в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Номер опыта	Истинная плотность ρ, г/см3	Средняя плотность ρ0, г/см3	Общая пористость	Открытая пористость По=Wо	Замкнутая пористость Пз=П-По	Коэффициент насыщения

 

Контрольные вопросы по лекционному курсу

1 Что такое водопоглощение по массе и по объему?

2 Что такое истинная и кажущаяся пористость?

3 Какие показатели зависят от водопоглощения?

4 Что такое водостойкость и как она определяется?

5 Что такое водонепроницаемость и как она определяется? От чего зависит?

6 Что такое морозостойкость? Как она определяется?

7 В чем выражается отрицательное влияние процессов замораживания и оттаивания?

8 Что такое теплопроводность и какие показатели конструкций она определяет?

9 Что такое термическая стойкость?

10 Сформулировать понятия огнестойкости и огнеупорности.

11 Что такое химическая стойкость строительных материалов?

Лабораторная работа № 4