Лабораторная работа №3 Тема: Определение влажности, водопоглощения и водостойкости строительных материалов.

Краткие теоретические сведения

Влажность — отношение массы воды, находящейся в данный момент в материале, к массе (реже к объему) материала в сухом состоянии. Поглощение влаги из воздуха обусловлено полимолекулярной адсорбцией водяных паров внутренней поверхности пористого материала, а также капиллярной конденсацией.

При транспортировании, хранении и применении материалов имеют дело не с водопоглощением, а с их влажностью. Влажность меняется от 0 % (для абсолютно сухих материалов) до значения полного водопоглощения и зависит от пористости, гигроскопичности и других свойств материала, а также от окружающей среды — относительной влажности и температуры воздуха, контакта материала с водой и т. д.

Влажность материала, %:

, (3.1)

где m_2, m₁ – масса соответственно влажного и сухого образца.

Известны и другие способы определения влажности материала, например, путем измерения электросопротивления и электроемкости.

Водопоглощение — свойство материала при непосредственном соприкосновении с водой впитывать и удерживать ее в своих порах. Его определяют путем полного насыщения водой предварительно высушенного образца.

Водопоглощение выражают степенью заполнения объема материала водой (водопоглощение по объему Wо) или отношением количества поглощенной воды к массе сухого материала.

Водопоглощение по массе – это масса поглощенной материалом воды, отнесенная к массе сухого материала, %:

(3.2)

Водопоглощение по объему – это объем поглощенной материалом воды, отнесенный к объему материала, характеризует интегральную (кажущуюся) пористость материала П_и:

(3.3)

Водопоглощение по массе W_m. и объемное водопоглощение W_о связаны между собой зависимостью

(3.4)

Водонасыщение – это отношение объема пор, занятых водой, к общему объему пор. Определяется оно отношением водопоглощения по объему к общей пористости материала. Это отношение называется коэффициентом водонасыщения:

(3.5)

Величина К_нас определяет морозостойкость материала. Морозостойкими материалами считаются материалы, если их К_нас≤ 0.9

Под морозостойкостью бетона понимают способность материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание в насыщенном водой состоянии без значительного снижения прочности. Для большинства строительных материалов после испытания их на морозостойкость снижение прочности допускается не более 25%, а потеря массы – 5%. Морозостойкость характеризуется числом циклов попеременного замораживания при температуре -15⁰…-18⁰С и оттаивания при температуре около 20⁰С.

Водостойкость – это способность материала сохранять свою прочность при увлажнении, численно она характеризуется коэффициентом размягчения

(3.6)

где R_нас – предел прочности при сжатии образца в насыщенном водой состоянии; R_сух – предел прочности при сжатии сухого образца, МПа.

Водостойкими называются материалы, у которых К_разм ≥ 0,8.

Опыт 1: Определение влажности строительных материалов.

Аппаратура: весы, сушильный шкаф, образцы.

Методика проведения опыта

Образец взвешивают, сушат до постоянной массы в сушильном шкафу, снова взвешивают и определяют влажность по формуле (3.1).

Результаты заносят в табл. 3.1

Таблица 3.1

Масса образца, г		Влажность, %,
до сушки m2	после сушки m1
1		2

Опыт 2 Определение водопоглощения строительных материалов.

Аппаратура: весы, сушильный шкаф, образцы, сосуд металлический для кипячения образцов, электроплитка, эксикатор, объемомер.

Методика проведения опыта

Образцы строительных материалов сушат до постоянной массы, взвешивают с точностью до 0,1 г и подвергают водонасыщению. Водонасыщенные образцы взвешивают, опускают в объемомер для определения объема и вычисляют водопоглощение по формулам (3.2) и (3.3).

Результаты опыта заносят в табл. 3.2

Таблица 3.2

Номер опыта	Вид материала	Масса образца, г		Объем образца V, см	Водопоглощение, %
		сухого m1	насыщенного m2		по массе	по объему
1	2	3		4	5

Опыт 3 Определение замкнутой пористости и коэффициента насыщения.

Данные для вычисления берут из лабораторных работ №1, №2, №3 (табл. 3.2) и заносят в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Номер опыта	Истинная плотность ρ, г/см3	Средняя плотность ρ0, г/см3	Общая пористость	Открытая пористость По=Wо	Замкнутая пористость Пз=П-По	Коэффициент насыщения
1	2	3	4	5	6	7

Контрольные вопросы по лекционному курсу

1. Что такое твердость материалов? Ее физическая природа.

2. Как определяется твердость пластичных и твердых материалов?

3. Что такое истираемость? Как она определяется?

4. Что такое упругость материала? Где она учитывается?

5. Что такое пластичность и где она используется?

6. Что такое водопоглощение по массе и по объему?

7. Что такое истинная и кажущаяся пористость?

8. Какие показатели зависят от водопоглощения?

9. Что такое водостойкость и как она определяется?

10. Что такое водонепроницаемость и как она определяется? От чего зависит?

11. Что такое морозостойкость? Как она определяется?

12. В чем выражается отрицательное влияние процессов замораживания и оттаивания?

13. Что такое теплопроводность и какие показатели конструкций она определяет?

14. Что такое термическая стойкость?

15. Сформулировать понятия огнестойкости и огнеупорности.

16. Что такое химическая стойкость строительных материалов?