2 Определение истинной плотности

Истинная плотность численно равна массе единицы объема мате­риала в абсолютно плотном состоянии без пор, пустот и трещин. Следова­тельно, истинная плотность – это плотность вещества, из которого состоит материал. Для материалов и изделий, имеющих одинаковый вещественный состав, истинная плотность одинакова (кирпич, керамзит).

Для определения этого показателя используют предварительно вы­сушенную и измельченную пробу материала. Чем больше степень измель­чения, тем плотнее расположение частиц в объеме и, следовательно, меньше погрешность опыта.

Навеску порошкообразного материала 30 г с помощью воронки пе­реносят в пикнометр вместимостью 100 см. Порошок заливают водой примерно на 1,5 см выше уровня материала и ставят пикнометр на водя­ную или песчаную баню в наклонном положении. Для удаления пузырьков воздуха и уплотнения порошка смесь кипятят 15 – 20 мин. После этого колбу охлаждают до комнатной температуры, доливают водой до метки (по нижнему мениску) и взвешивают с точностью до 0,1 г. Затем содержи­мое выливают, пикнометр ополаскивают и, заполнив водой до метки, взвешивают.

Истинную плотность ρ, г/см , рассчитывают по формуле

ρ = m ρв / m + m1 – m2 (6)

где m – масса навески порошка, г; ρ_в – плотность воды, принимаемая рав­ной 1 г/см³; mj – масса пикнометра с водой, г; m₂ – масса пикнометра с на­веской порошка и водой, г.

3 Определение пористости

Пористость – один из важнейших показателей структуры любого материала. Общая пористость материала состоит из объема замкнутых пор, изолированных от внешней среды, и открытых (капиллярных), доступных проникновению воды, газов. В зависимости от характера пор эксплутацинные свойства материалов – морозостойкость, теплопровод- ность, звуко­поглощение, водонепроницаемость, коррозионная стойкость различны. При одинаковой общей пористости свойства материалов будут зависеть от объема открытых пор.

Пористость П, %, зависит от плотности вещества, из которо­го состоит материал – ρ, его плотности в естественном состоянии – ρ_о, и рассчитывается по формуле

П = (1 – ρо / ρ) · 100 (7)

где ρо – средняя плотность, г/см³; ρ – истинная плотность, г/см³.

Полученные значения сравнивают с данными таблицы 3.

Таблица 3 – Общая пористость и пустотность строительных материалов

Показатель	Материал
	бетон тяжелый	стекло	сталь	гра­нит	кирпич керамиче-ский	гравий керамзи- товый	щебень плотный	песок кварцевый
Общая пористость	5 – 15	0	0	2 – 3	25 – 35	70 – 72	3 – 4	–
Пустотность						40 – 45	35 – 50	25 – 40

Контрольные вопросы для защиты выполненной лабораторной работы

1 Какие экспериментальные данные надо иметь, чтобы рассчитать истинную плотность материала?

2 От чего зависит истинная плотность материала?

3 Какие экспериментальные данные надо иметь, чтобы рассчитать среднюю плотность материала?

4 Как рассчитать среднюю плотность образца правильной и неправильной формы?

5 От чего зависит средняя плотность материала?

6 Истинная и средняя плотность материала. Что в этих показателях общее и что разное?

7 Что такое насыпная плотность? Как определить этот показатель?

8 С какой целью определяют пустотность рыхлозернистых мате­риалов?

9 Какое влияние оказывают открытая и замкнутая пористость на морозостойкость материала?

Перечень ГОСТов и СТБ, используемых при выполнении лабораторной работы

1 СТБ 4.201-79. Система показателей качества продукции. Строительство. Материалы и изделия теплоизоляционные. Номенклатура показателей.

2 СТБ 4.211-80. Система показателей качества продукции. Строительство. Материалы строительные нерудные и заполнители для бетона пористые. Номенклатура показателей.

Лабораторная работа № 2. Определение водопоглощения и прочности материалов

Вопросы допуска к выполнению лабораторной работы

1 Что такое водопоглощение?

2 От чего зависит водопоглощение?

3 От чего зависит прочность?

4 Как определяют марку прочности материала?

Цель работы:

Учащийся должен приобрести:

1 Навыки:

• определения основных физических свойств строительных мате­риалов;

• работы с используемыми приборами и оборудованием;

• обработки результатов испытаний.

2 Умения:

• устанавливать общую зависимость между характеристиками;

• физических свойств материалов;

• анализировать полученные результаты, оценивать влияние струк­туры исследуемых материалов на их эксплутационные свойства;

• делать выводы о рациональном применении материалов;

• Полученные данные заносят в таблицу 1.

Таблица 1 – Физико-механические свойства материалов

Наименование показателей	Единица Измерения	Материал
		Кирпич керамический	Пеносиликат
Водопоглощение по массе	%
Предел прочности	МПа

Используемые приборы и оборудование:

1 Лабораторные и настольные циферблатные весы.

2 Емкость для кипячения образцов.

3 Баня песчаная или водяная.

4 Шкаф сушильный.

5 Гидравлический пресс.