Плотность

Физические свойства и структурные характеристики

Состав

Строительный материал характеризуется

· химическим,

· минеральным

· фазовым составом.

Химический состав строительных материалов позволяет судить о ряде свойств материала — механических, огнестойкости, биостойкости, а также других технических характеристиках. Химический состав неорганических вяжущих материалов (извести, цемента и др.) и естественных каменных материалов удобно выражать содержанием в них оксидов (%). Основные и кислотные оксиды химически связаны и образуют минералы, которые характеризуют многие свойства материала.

Минеральный состав показывает, каких минералов и в каком количестве содержится в данном материале, например в портландцементе содержание трехкальциевого силиката (3CaO-Si0₂) состагляет 45...60 %, причем при большем содержании этого минерала ускоряется процесс твердения и повышается прочность.

Фазовый состав и фазовые переходы воды, находящейся в его порах, оказывают большое влияние на свойства материала. В материале выделяют твердые вещества, образующие стенки пор, т. е. каркас и поры, наполненные воздухом или водой. Изменение содержания воды и ее состояния меняет свойства материала.

Под истинной плотностью (кг/м³) понимают массу единицы объема абсолютно плотного материала:

где m₁, — масса материала, кг.; V₁ — объем материала в плотном состоянии, м³.

Значения истинной плотности некоторых строительных материалов приведены в таблице 1.

Значения истинной плотности

Таблица 1

Материал	ρ, г/см3	Материал	ρ, г/см3
Сталь	7,8 … 7,9	Портландцемент	2,9 … 3,1
Гранит	2,7 … 2,8	Глина	2,6 … 2,7
Бетон тяжёлый	2,6 … 2,7	Стекло	2,5 … 3,0
Кирпич глиняный	2,5 … 2,8	Древесина	1,5 … 1,6
Песок кварцевый	2,6 … 2,7	Полистирол	1,0 … 1,05
Известняк	2,4 … 2,6	Полиэтилен	0,92 … 0,95

Под средней плотностью ϱ_о (кг/м³) понимают массу единицы объема материала (изделия) в естественном состоянии (с пустотами и порами):

где m₁ — масса материала, кг; V₁ — объем материала, м³.

Средняя плотность одного и того же вида материала может быть разной в зависимости от пористости и пустотности.

Сыпучие материалы (песок, щебень, цемент и др.) характеризуются насыпной плотностью — отношением массы зернистых и порошкообразных материалов ко всему занимаемому ими объему, включая и пространство между частицами. От плотности материала в значительной мере зависят его технические свойства, например прочность, теплопроводность. Этими данными пользуются при определении толщины ограждающих конструкций отапливаемых зданий, размера строительных конструкций, расчетах транспортных средств, подъемно-транспортного оборудования и др. Значения средней плотности строительных материалов находятся в широких пределах (таблица 2).

Значения средней плотности

Таблица 2

Материал	ρ0, кг/м3	Материал	ρ0, кг/м3
Сталь		Бетон лёгкий	1000 … 1800
Кирпич глиняный	1600... 1900	Сосна	500... 600
Гранит	2500 … 2700	Бетон конструкционно- теплоизоляционный	500 … 1400
Кирпич силикатный	1800... 2000	Дуб	700... 900
Бетон тяжёлый	1800 … 2400	Бетон теплоизоляционный	< 500
Вода		Минераловатные изделия	200... 400

Плотность зависит от пористости и влажности материала. С увеличением влажности плотность материала увеличивается. Показатель плотности является характерным и для оценки экономичности.

Дата добавления: 2014-11-08