Гигроскопичность, влажность и водопоглощение

Пористость

Пористость – степень заполнения объема материала порами. Ис­ходя из определения, пористость П (%) можно рассчитать по сле­дующей формуле:

где V _ест – объем материала в естественном состоянии, см³; V _тв – объ­ем материала в абсолютно плотном состоянии (т.е. объем твердого вещества в материале).

На практике пользуются другой формулой. Если естественный объем материала V _ест и объем твердого вещества в нем V _тв выразить через массу материала т и среднюю ρ _m и истинную ρ плотности

V _ест = m /ρ _m V _тв = m /ρ,

то формула для расчета пористости (%) примет вид

П = [(m /ρ _m – m /ρ/(m /ρ _m)]100 = [(ρ – ρ _m)/ρ]100. (4.6)

При расчетах значения и выражают в одних единицах – г/см³ или кг/м³.

Строительные материалы в процессе их эксплуатации и хране­ния могут поглощать влагу. При этом их свойства существенно из­меняются. Так, при увлажнении материала повышается его тепло­проводность, изменяются средняя плотность, прочность и другие свойства.

Влажность – содержание влаги в материале в данный конкрет­ный момент, отнесенное к единице массы материала в сухом состоя­нии. Влажность W (%) определяют по формуле

(4.7)

где т ₁ – масса материала в естественно-влажном состоянии, г; m ₂ – масса материала, высушенного до постоянной массы, г.

Водопоглощение – способность материала поглощать влагу и удерживать ее в своих порах. Водопоглощение характеризуется мак­симальным количеством воды, поглощаемым образцом материала при выдерживании его в воде, отнесенным к массе сухого образца (водопоглощение по массе W или к его объему (объемное водо­поглощение W ). Водопоглощение W и W (%) определяют по сле­дующим формулам:

(4.8)

(4.9)

где m _нас – масса материала в насыщенном водой состоянии, г; m _cyx – масса сухого материала, г; V _ест – объем материала в сухом состоянии, см³; – плотность воды, равная 1 г/см³.

Гигроскопичностью материала называют его способность поглощать влагу в виде паров воды, содержащихся в воздухе.

Для определения гигроскопичности высушенный до постоянной массы образец материала помещают в эксикатор над водой и выдерживают его в течение суток. Затем образец взвешивают.

Величину гигроскопичности Гопределяют по формуле

Г = (m _нас – m _сух)/ m _нас,

где обозначения, как в (4.8).

Определение влажности материала. Образец (проба) материала, отобранный в соответствии с ГОСТом на метод испытания этого ма­териала, помещают в стаканчик для взвешивания, масса которого известна, и взвешивают вместе с ним. После этого стаканчик с об­разцом устанавливают в сушильный шкаф при температуре 105…110 °С и высушивают до получения постоянной массы. Перед каждым взвешиванием стаканчик с образцом охлаждают, помещая его в экси­катор на 30 мин. Масса образца считается постоянной, если два по­следовательных взвешивания дают одинаковый результат.

По результатам испытаний, используя формулу (4.7), рассчиты­вают влажность V образца с погрешностью не более 0,1 %. Влажность испытуемого материала равна среднему арифметическому результатов определения влажности двух или трех образцов.

Определение водопоглощения материала. Испытание проводят также на двух или трех образцах, отобранных в соответствии с ГОС­Том. Образцы высушивают до постоянной массы и записывают массу сухого образца. Высушенные и охлажденные до комнатной темпера­туры образцы погружают в воду так, чтобы над ними был слой воды не менее 2 и не более 10 см, и выдерживают в течение времени, пре­дусмотренного ГОСТом. После насыщения образцы вынимают из воды, обтирают влажной мягкой тканью, и каждый образец немед­ленно взвешивают (массу воды, вытекающей из пор образцов на чашку весов, включают в массу образца). Применяют и другие мето­ды насыщения материала водой: постепенное погружение образца в воду, кипячение в воде или насыщение водой после предварительного вакуумирования.

Зная массу сухого образца и его массу после насыщения водой, вычисляют по формуле (4.8) водопоглощение по массе W_m для каж­дого образца. Водопоглощение материала принимают как среднее арифметическое результатов испытания всех образцов.

Водопоглощение по объему W рассчитывают по формуле (4.9) или, если известна плотность материала, используя водопоглощение по массе, по формуле

где – плотность материала, кг/м³; – плотность воды, при­нимаемая равной 1000 кг/м³.

Дата добавления: 2014-11-25