Параметры состояния и структурные характеристики строительных материалов (истинная, средняя, насыпная и относительная плотности, пористость, коэффициент плотности).

1) Истинной плотность - масса единицы объема в абсолютном плотном состоянии (ρ=m/va. [г/см3; кг/м3]). va – объем в абсолютно плотном состоянии (без пор).

2) Средней плотностью является масса объема в естественном состоянии (с порами) (ρm=m/ve. [г/см3; кг/м3]). ve – объем материала в естественном состоянии (с порами и без пор).Значения плотности данного материла в сухом и влажном состоянии связаны соотношением: ρmв= ρmс (1 + Wм)

3) Пористость – степень заполнения объема материала порами. Пористость – важнейшее свойство для многих строительных материалов (водопоглащение, теплопроводность, прочность…) П=vпор/ve=(ve - va)/ve=(1 - va)/ve=(1 - ρm/ρ)▪100%. П = от 0 (сталь) – до 98,5% (пористость пенопласта). Размеры пор от миллионных долей миллиметра до нескольких миллиметров. В ячеистом бетоне 0,5 – 2 мм. Свойства материалов зависят не только от общей пористости, но и от размера и характера пор. Бывает открытая По (открытые поры) и закрытая Пз (закрытые поры) пористость. По = m1 – m2/ V▪1/воды, где m1 масса в сухом состоянии, а m2 насыщенна водой. Соответственно Пз = П - По

4) Коэффициент плотности это степень заполнения объема материла твердом веществом Кпл=ρm/ρ. В сумме Кпл +П=1 (или 100%).

5) d относительная плотность выражает плотность материла по отношению к плотности воды d =ρm/ρводы.

Понятие истинной, средней и насыпной плотности строительных материалов. Методы определения указанных характеристик материалов.

Ср плотность-масса единицы объема мат в естеств сост Рм=м/Vе

Истинная плотность-масса ед объема абсолютно плотного мат. Р=м/Va

Относит плотность-выраж плотн мат по отн к плотн воды

Насыпная плотность- Рн масса ед объема рыхло насып зерн или волокн мат

Пористость и коэффициент плотности. Виды пористости. Влияние характера пористости материалов на различные свойства материала, в том числе, на гидрофизические свойства и морозостойкость.

Пористость П-степень заполнения объема мат порами П=Vп/V

К-нт плотности- степень заполн объма мат ТВ вещ Кпл=Рм/Р

Открытая пористость По=отн суммарного объема всех пор к объему мат

По=((м2-м1)/V)*1/(pH20)откр поры ув проницаемость и волдопогл мат и ухудши и морозостойкость. Закрытая пористость П= Пз=П-По

Гидрофизические свойства строительных материалов (гигроскопичность, влажность, водопоглощение, водонепроницаемость, водостойкость, морозостойкость). Зависимость этих свойств от структуры материала.

1) Гигроскопичность (способность материала поглощать пар из воздуха). Пр.: древесина, волокнистые и теплоизоляционные мат., т.е. материалы обладающие развитой внутренней поверхностью пор и высокой сорбционной способностью (адсорбция водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярная конденсация).

2) Водопоглощение (способность поглощать воду и удерживать ее при контакте). Wm (водопоглощение по массе)=(mнасыщ – mсухого)/mсухого▪100%. W0 (водопоглощение по объему)=Vводы/Vестеств=(mнасыщ – mсух)/ρводы▪Vе. W0=Wm▪d. Водопоглащение используется для оценки структуры материала используя сл. формулу Кн (показывает какая часть заполнена водой)= W0/П. если: Кн=0, то нет пор или поры замкнуты; Кн=1, то поры заполнены водой. Кн косвенно характеризует морозостойкость бетона. Увеличение объема при замерзании воды =9%.

3) Водостойкость (способность мат. сохранять прочность в водонасыщенном состоянии) Кр (коэффициент размягчения)=Rводы /Rсухой. От 0 до 1.Если: Кр=1, то стекло; Кр=0, то глина.

4) Водопроницаемость – способность материала пропускать воду под давлением. Кф (водопотребность оценивается коэффициентом фильтрации)= Vв▪ a(толщина слоя)/S(площадь м2) ▪ Δρ (давление на границах стенки) t (1 час)= г/м▪ ч▪ Па. Марки по водопроницаемости W2…W12 (2…12 – одностороннее гидростатическое давление, которое выдерживает материал) [кг▪с/см2] атмосфер.

5) Капиллярное всасывание – поднятие воды по капилярам пористого материала. Когда часть конструкции в воде или во влажной среде.

6) Газо- и паропроницаемость – способность пропускать через свою толщу пар или газ. Кг= Vp (плотности)▪ a/S▪ Δρ▪ t= г/м▪ ч▪ Па.

7) Морозостойкость – способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное, попеременное замораживание и оттаивание. Пр: материал насыщается водой, затем замораживается до –15 – 17 С0. Чем меньше поры, тем при более низких температурах замерзает вода. Затем материал помещают в воду комнатной температуры 25 С0 - это 1 цикл. F 35 – количество циклов = 35. ΔR (падение прочности)≤ 15 – 25%. Δm (потеря массы)≤5%. Ускоренные испытания морозостойкости, когда материал насыщается солью. 1 цикл с солью=10 или 20 циклам стандартным.