Література

1. ГОСТ 12730.0-78 - ГОСТ 12730.4-78. Методы определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости. М-1979 - 19с.

2. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. -М.: Стройиздат, 1986.-688 с.

3. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. -М.: Стройиздат, 1979.-344 с.

4. Горлов Ю.П. Лабораторный практикум по технологии теплоизоляционных материалов. -М.: Высш. шк., 1982.-239 с.

5. Шейкин А.Е. Строительные материалы. -М.: Стройиздат, 1978.-432 с.

3.2. Метод визначення показників пористості матеріалів за кінетикою їх водопоглинання

Поровим простором матеріалу вважають всі його несуцільності. В капілярних порах 5  10^-9 < r < 10^-5 м поверхня рідини приймає форму, зумовлену силами поверхневого натягу, і мало спотворюється за рахунок сил тяжіння. Капілярні пори поділяють на мікрокапіляри та макрокапіляри. Основним критерієм при такому поділі є відношення пор до явища капілярної конденсації. Мікрокапіляри із радіусами r < 10^-7 м можуть заповнюватись вологою за рахунок сорбції парів із оточуючого середовища і утворювати плівки на стінках. Макрокапіляри із радіусами r > 10^-7 м можуть заповнюватись рідиною тільки при безпосередньому контакті із нею. Крім того, особливістю макрокапілярів є те, що вони не тільки сорбують вологу із повітря, а навпаки - віддають в атмосферу вологу, яка в них знаходилась. Тому гігроскопічність матеріалу та їх рівноважна вологість залежить в першу чергу від співвідношення в них мікрокапілярів і макрокапілярів. Важливою закономірністю явища капілярної конденсації є те, що воно якісно не пов'язане із змочуваністю стінок капіляра, тобто гідрофобні капіляри можуть сорбувати вологу із повітря, а гідрофільні макрокапіляри - віддавати вологу в насичену водяними парами атмосферу. Некапілярні пори із радіусами r > 10^-5 м являють собою міжзернові порожнини, тріщини тощо.

Властивості матеріалів визначаються їх складом і будовою, а також величиною і характером пористості.

Так класифікація структури бетону включає три основних типи: мікроструктуру - структуру цементного каменю; мезоструктуру - структуру цементно-піщаного розчину; макроструктуру - двохкомпонентну систему розчин і крупний заповнювач.

Для визначення параметрів порової структури цементного каменю, розчину, бетону, кераміки та гірських порід використовують метод дослідження кінетики поглинання води, який дозволяє визначити показники середнього розміру та однорідності розмірів капілярних пор і d. Криві поглинання капілярно-пористими матеріалами мають плавний експоненціальний характер і описуються функцією типу:

(3.27)

де W_ - водопоглинання зразка в момент часу  (в год.), а W_max - його максимальне значення у відсотках за масою, а саме:

(3.28)

Для монокапілярного матеріалу величина  = 1, а для різних по однорідності систем знаходиться в межах 0 <  < 1 і може бути розрахована за формулою:

(3.29)

Величину функції (3.27) розраховують за формулою:

(3.30)

На рис. 3.5 приведено характерні види кривих водопоглинання W_ = f() пористих будівельних матеріалів: 1 - цементного каменю з В/Ц = 0,3; 2 - цементно-піщаного розчину складу 1:3 із В/Ц = 0,5; 3 - бетону з В/Ц = 0,4; 4 - пористого вапняку; 5 - щільного пісковику.

Н

Рис. 3.5. Графіки залежності W_ = f()

а рис. 3.6 приведено графічні залежності величин W_ /W_max = f() для різних значень і  , розраховані за формулою (3.27).

Криві водопоглинання W_ = f() для різних за походженням полікапілярних матеріалів мають плавний характер експоненціального типу (рис. 3.5), які аппроксимуються трьохпараметричною експоненціальною функцією (3.27), графіки якої в координатах W_ /W_max і  мають вузлові точки часу  при яких значення функції відповідає 0,632 від максимального значення (рис. 3.6).

При сталому параметрі зменшення параметра  приводить до зростання швидкості збільшення функції W_ в початковий період в порівнянні із функцією, для якої  = 1.

Рис. 3.6. Графіки залежності W_ /W_max = f( )