Евдокимов Никита Сергеевич “Материаловедение. В шпаргалках.”

1. Истинная и средняя плотность материалов. Методы определения.

Истинная и средняя плотность материала.

Истинная плотность ρ – это масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, т.е. без пор и пустот.

ρ =m/V_a г/см³ (кг/м³)

m – масса материала, г

V_a – абсолютный объем, см³

Определение истинной пористости производится с помощью объемометров или стеклянного мерного цилиндра.

Истинная плотность большинства стройматериалов >1 (за единицу условно принимают массу 1 г/см³ воды при температуре 4 °С); исключение составляют лаки, олифы, некоторые пластмассы.

ρ= 2,2— 3,3 г/см³ для каменных материалов (горных пород)

ρ = 0,9—1,6 г/см³ для органических материалов (дерево, битумы, дегти, пеки, оли­фа, лаки, пластмассы)

ρ = 7,25—7,85 г/см³ для черных металлов (чугун сталь)

Средняя плотность – масса единицы объема материала в естественном состоянии (с порами и пустотами)

ρ₀ = m/V_е г/см³ (кг/м³)

m – масса материала, г

V_е – объем материала в естественном состоянии (с порами и пустотами), см³

Среднюю плотность рыхлых материалов (песка, щебня) определяют без вычета пустот между их частицами и называют насыпной плотностью ρ_н.

Плотность материала по отношению к плотности воды – относительная плотность d

ρ₀ < ρ (т.к. имеются поры) у глиняного кирпича ρ₀ =1,7 г/см3, а ρ = 2,5 г/см³.

ρ₀ = ρ для абсолют­но плотных материалов (стекло, сталь, битум, Ме и жидкие материалы) Среднюю плотность необходима при расчетах прочности (устойчивости) строительных конструкций, для подсчетов при перевозках материалов. В отличие от истинной плот­ности средняя плотность различных строительных материалов колеблет­ся в очень широких пределах: от 20 кг/м³ у некоторых легчайших теплоизоляционных материалов до 7850 кг/м³ у сталей. Увеличение влажности материала повышает его среднюю плотность. Кирпич глиняный 1800-2400 кг/м³ Дуб 700-900 кг/м³ Бетон обычный 1800-2400 кг/м³

2. Пористость материалов. Как влияет пористость на свойства материалов.

Пористость строительных материалов.

Пористость П_о - степень заполнения объема материала порами.

П_о = (1-р_о/р)*100

р_о – средняя плотность, кг/м³;

р – истинная плотность материала, кг/м³.

П_о = (V_n/V_e)*100

V_n – суммарный объем пор, см³

V_e – объем материала в естественном состоянии, см³

П_о = П_з+П_о

По размеру воздушных пор:

мелкопористые (поры имеют размеры 0,01…0,001мм)

крупнопористые (размеры 0,1…2 мм).

С пористостью связаны: прочность, водопоглощение, водопроницаемость, теплопровод­ность, морозостойкость, звукопроницаемость, кислотостойкость и др.

Чем больше открытых пор, тем материал менее водостойкий и морозостойкий (вода, проникая в поры, под действие внешних t° может замерзнуть)

Для изготовления водонепроницаемых конструкций нужны материалы с малой пористостью

Малотеплопроводные конструкции необходимо изготовлять из высокопористых материалов с пониженной теплопро­водностью и т. п.

Пористость строительных материалов колеблется в очень широких пределах: от нуля (сталь, стекло) до 90% (плиты из минеральной ваты).

3. Теплопроводность и теплоемкость материалов. Факторы их определяющие.