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 m2, 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 Пи:
(3.3)
Водопоглощение по массе Wm. и объемное водопоглощение Wо 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 Кнас определяет морозостойкость материала. Морозостойкими материалами считаются материалы, если их Кнас≤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 Rнас – предел прочности при сжатии образца в насыщенном водой состоянии; Rсух – предел прочности при сжатии сухого образца, МПа.
Водостойкими называются материалы, у которых Кразм ≥ 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
