Влажность

Пористость

Средняя плотность

Истинная плотность

ρ_и = т/V_а

Размерность истинной плотности - кг/м³ или г/см³.

ρ_с = m/V_eст.

Так как V_t > V_& (равенство только в абсолютно плотных мате­риалах, не содержащих пор, - стали, стекле, воде), то всегда вы­полняется и соотношение ρ _и > ρ _с.

Пористость - величина относительная, выражается в процентах или долях объема материала. Если известны значения средней и истинной плотности, то пористость материала, %, рассчиты­вают по формуле

П = (1- ρ _с./ ρ _и)100

Значения средней и истинной плотности и пористости некоторых строительных материалов

Материал	Плотность, кг/м^3	Пористость, %
средняя	истинная
Гранит	2600...2700	2700...2800	0...2
Тяжелый бетон	2200...2500	2600...2700	2...25
Кирпич	1400... 1800	2500...2600	25...35
Древесина	400... 800	1500...1550	45...70
Пенопласт	15...100	950... 1200	90...98

• Насыпная плотность. Рассчитывают для сыпучих материалов (цемент, песок, гравий, щебень).

ρ _{н =} m/ V_н

Величина V_н включает в себя объем всех частиц сыпучего материала и объем пространств между частицами.

Гидрофизические свойства – это свойства стойматериалов по отношению к действию воды.

• Гигроскопичность – это свойство пористого материала поглощать влагу из воздуха. Гигроскопичность отрицательно сказывается на свойствах строительных материалов.

W=(m_в/m)100

Влажность может изменяться от нуля, когда материал сухой, до величины W_M, соответствующей максимальному водосодержанию. Для многих строительных материалов влажность нормирова­на. Так, влажность молотого мела - 2 %, стеновых материалов -5...7, воздушно-сухой древесины - 12...18 %.

• Водопоглощаемость Разли­чают водопоглощаемость по массе и по объему.

Водопоглощаемость по массе W_M, %, равно отношению массы воды m_вн, полностью насыщающей материал, к массе сухого ма­териала т

W_{M =} (m_вн / m)100

Водопоглощаемость по объему W_o, %, характеризует степень за­полнения объема материала водой. Вычисляют водопоглощаемость как отношение объема воды F_BH при полном насыщении мате­риала к его объему V_e

W _{о =} (V_вн / V_e)100

Водопоглощаемость по объему можно вычислить при известных значениях водопоглощаемости по массе и средней плотности мате­риала, используя формулу

W _{о =} W_M ρ_с

• Водостойкость. Критерием водостойкости строитель­ных материалов служит коэффициент размягчения - отношение прочности при сжатии материала, насыщенного водой, R_в к прочности при сжатии сухого материала R_c

K_P = R_в /R_с. (4.10)

• Водонепроницаемость Это свойство осо­бенно важно для бетона, воспринимающего напор воды (трубы, резервуары, плотины). Водонепроницаемость бетона оценивают маркой по W(W-2...W-8), обозначающей максимальное односто­роннее гидростатическое давление, при котором стандартный образец не пропускает воду. Для гидроизоляционных материа­лов водонепроницаемость характеризуется временем, по истече­нии которого появляется просачивание воды под определенным давлением через образец материала (мастика, гидроизол).

• Паропроницаемость — способность материала пропускать водяные пары при наличии разницы абсолютной влажности воздуха (парциального давления пара в воздухе) по обе стороны материала. В одних случаях нужна высокая паропроницаемость (например, материал стены должен «дышать»); в других желательно отсутствие паропроницемости (теплоизоляция не должна отсы­ревать). Паропроницаемость оценивается количеством водяного пара, которое проходит через слой материала толщиной 1м, площадью 1м² в течение 1ч при разности давлений 10Па.

• Морозостойкость. Мо­розостойкость - одно из основных свойств, характеризующих долговечность строительных материалов в конструкциях и со­оружениях.

Высокой морозостойкостью обладают плотные материалы, которые имеют малую пористость и закрытые поры. Материалы пористые с открытыми порами и соответственно большой водопоглощаемостью часто оказываются неморозостойкими.

• Гидрофильность и гидрофобность — свойства поверхности мате­риала по отношению к воде. Мерой гидрофильности служит энергия связи молекул воды с поверхностью вещества, из которого состоит материал.

Гидрофильные (от греч. phileo — люблю) материалы имеют высокую степень связи с водой. На гидрофильной поверхности капля воды растекается (смотри рис. ), а капиллярные поры гидрофильных веществ способны втягивать воду и поднимать ее на значительную высоту.

Поведение капли воды на гидрофильной (а) И гидрофобной (б) поверхностях

Гидрофобные (от греч. phobos — страх) материалы имеют низкую степень связи с водой. На их поверхности капли воды почти не растекаются (рис. 2.2, б), а в капиллярные поры вода проникает на минимальную глубину или вообще не проникает.

Для снижения смачиваемости материала и поглощения им воды можно изменять характер его поверхности. Особенно эффективны в роли гидрофобизаторов кремнийорганические вещества. Так, кирпич или бетон, обработанные гидрофобизирующей кремнийорганической жидкостью (ГКЖ), перестают поглощать воду, и более того, вода скатывается с поверхности таких гидрофобизированных материалов «как с гуся вода».

Теплофизические свойства характеризуют отношение материала к действию тепла. Они важны для теплоизоляционных и жаростойких мате­риалов, материалов ограждающих конструкций и изделий, твер­деющих при тепловой обработке.

• Теплопроводность. Теплопроводность мате­риала характеризуется количеством теплоты (в джоулях), которое способен передать материал через 1м² поверхности при толщине 1м и разности температур на поверхностях 1°C течение 1ч. Коэффициент теплопроводности λ (Вт/м °C)

λ = Q δ / A (t¹-t²) T

где Q- количество тепла, Дж; δ- толщина материала, м; А-площадь сечения, м²; (t¹-t²)-разность температур, °C; Т-продолжительность прохождения тепла, с.

• Теплоемкость

Показателем теплоемкости служит удельная теплоем­кость С, равная количеству теплоты, необходимой для нагревания единицы 1кг материала на 1 °C. Численные характеристи­ки теплоемкости используют при расчете теплоустойчивости ограждающих конструкций. Кроме того, значения С надо знать для расчета затрат на топливо и энергию на обогрев материалов и конструкций при зимних работах.

Дата добавления: 2014-01-15