3.1.3. Визначення загальної, відкритої та закритої пористості твердих тіл

Загальна пористість матеріалу П визначається розрахунком за відомим значенням істинної густини речовини ρ і середньої густини матеріалу ρ₀, використавши співвідношення (3.4), а саме:

П = (1 – ρ₀/ρ) 100% (3.21)

Відкрита пористість матеріалу визначається із того, що відомо об'єм відкритих капілярних пор у зразку (П₀ у відсотках дорівнює об'ємному водопоглинанню)

П₀ = W₀ (3.22)

В свою чергу W₀ може бути визначено дослідним шляхом за співвідношенням:

W₀ = (W_m ρ₀)/ρ_в (3.23)

де W_m - водопоглинання за масою; ρ₀ - середня густина матеріалу; ρ_в - густина води при температурі досліду.

Водопоглинання зразка за масою W_m визначається експериментально і розраховується за формулою:

W_m = (m_в – m_с)/m_с·100 % (3.24)

де m_с і m_в - маса сухого і водонасиченого зразка відповідно. Підставимо вираз (3.24)у співвідношення (3.23), одержимо:

W₀ = (m_в – m_с) ρ₀/(m_с ρ_в)·100 % = V_в/V₀·100 % (3.25)

де V_в - об'єм води в капілярах і порожнинах (в порах) зразка; V₀ - натуральний об'єм зразка.

Для визначення маси сухого зразка m_с його поміщують в сушильну шафу при температурі 105  5°С і витримують до того часу, поки зважування не покаже постійність його маси, коли при двох послідовних зважуваннях маса зразка відрізнятиметься до 0,1% .

При визначенні маси водонасиченого зразка m_в потрібно підтримувати температуру води у ванночці в межах 20  2°С, а рівень має бути вищий від поверхні матеріалу на 50 мм. Рекомендується зважувати зразок через кожні 24 години на гідростатичних або аналітичних терезах. У другому випадку зразок, вийнятий із води, попередньо протирають вологою віджатою ганчіркою, а масу зразка і масу води, що витекла із пор на шальку терез визначають разом, тобто масу води, яка витекла із пор досліджуваного зразка потрібно включати в масу насиченого зразка. Дослід продовжують до того часу, доки результати двох послідовних зважувань не будуть відрізнятись до 0,1% .

Закриту пористість матеріалу П_з розраховують за одержаними результатами визначеної загальної пористості П і відкритої пористості П₀ а саме:

П_з = П – П₀ (3.26)

3.1.4. Питання самоконтролю

1. Дати визначення і записати формули для істинної густини речовини р і середньої густини матеріалу ρ₀. Вказати на розмірність у системі одиниць СІ та СГС, а також на їх співвідношення.

2. Що таке відносна густина d або коефіцієнт густини К_гст і яке має значення ця величина для характеристики будівельних матеріалів?

3. Дати визначення і записати співвідношення для загальної пористості П, відкритої П₀ і закритої П_з матеріалів.

4. Як характеризується розподіл пор за розмірами (інтегральна та диференціальна криві розподілу об'єму пор за їх радіусами)?

5. Класифікація пористих тіл за розмірами і формою капілярів.

6. Дати визначення і записати співвідношення для розрахунку питомої поверхні порового простору.

7. Пояснити суть використаних методів досліджень і записати робочі формули та вміти їх вивести.

8. Дати визначення закону Архімеда і записати співвідношення, на якому базується метод гідростатичного зважування.

9. Дати визначення і записати співвідношення для водопоглинання зразків за масою W_m і за об'ємом W₀.