Как найти объемное водопоглощение

Водопоглощение – способность материала
впитывать и удерживать в себе воду
ихарактеризуется степенью заполнения
объема материала водой.

Порядок проведения опыта

Образец, высушенный до постоянной массы,
взвешивают на технических весах с
точностью до 0,25 г. Затем образец помещают
в чашку, заливают водой до ¼ его высоты,
затем через 5 мин – до ½ высоты, еще
через 5 мин – до ¾ высоты, а ещё через 5
мин – на полную высоту образца и
выдерживают ещё 5 минут. После каждого
5-минутного насыщения образец вынимают
из воды, слегка обтирают от остатков
воды влажной тканью и немедленно
взвешивают, определяя массы
,,,.

По полученным данным строят график
скорости насыщения образца водой,
откладывая по оси абсцисс время в мин.,
по оси ординат – приращение массы
образца в г.

По формуле
определяют водопоглощение по массе.

Объемное водопоглощение определяют по
формуле:

или_,

где –
средняя плотность материала в сухом
состоянии.

Результаты проведенных опытов вносят
в таблицу 7.

Таблица 7. Результаты определения
водопоглощения образцов

2. Определение предела прочности при сжатии образцов материалов

Предел прочности при сжатии образцов
материалов определяют на образцах–кубах,
размеры которых принимают в соответствии
с ГОСТ 10180–90 «Методы определения
прочности по контрольным образцам».
Испытание проводят на гидравлическом
прессе.

Порядок проведения испытаний

Перед испытанием образцы подвергают
визуальному осмотру, уста­навливая
наличие дефектов в виде отколов ребер,
раковин и инородных включений. Образцы,
имеющие трещины, отколы ребер глубиной
более 10 мм, раковины диаметром более 10
мм и глубиной более 5 мм (кроме бетона
крупнопористой структуры), а также следы
расслоения и недоуплотнения бетонной
смеси, испытанию не подлежат. Наплывы
бетона на ребрах опорных граней образца
должны быть удалены напильником или
абразивным камнем. Результаты осмотра
записывают.

На образцах выбирают и отмечают грани,
к которым должны быть приложены усилия
в процессе нагружения.

Опорные грани отформованных образцов-кубов,
предназначенных для испытания на сжатие,
выбирают так, чтобы сжимающая сила при
испытании была направлена параллельно
слоям укладки бетонной смеси в формы.

Перед испытанием образцы взвешивают с
целью определения их средней плотности.

Перед установкой образца на пресс или
испытательную машину удаляют частицы
бетона, оставшиеся от предыдущего
испытания на опор­ных плитах пресса.

Шкалу силоизмерителя испытательной
машины, пресса или испы­тательной
установки выбирают из условия, что
ожидаемое значение разру­шающей
нагрузки должно быть в интервале 20-80 %
максимальной нагруз­ки, допускаемой
выбранной шкалой.

Нагружение образцов проводят непрерывно
со скоростью, обес­печивающей повышение
расчетного напряжения в образце до его
полного разрушения в пределах (0,6±0,4)
МПа/с при испытаниях на сжатие и в
пре­делах (0,05±0,02) МПа/с при испытаниях
на растяжение. При этом время нагружения
одного образца должно быть не менее 30
с.

Максимальное усилие, достигнутое в
процессе испытания, принима­ют за
разрушающую нагрузку.

Разрушенный образец подвергают
визуальному ос­мотру и отмечают
характер разрушения; наличие крупных
(объемом более 1 см³) раковин и
каверн внутри образца; наличие зерен
заполнителя размером более 1,5d_max,
комков глины, следов расслоения.

Результаты испытаний образцов, имеющих
перечисленные дефекты структуры, и
характер разрушения, учитывать не
следует.

Величину разрушающей образец нагрузки
Рвносят в таблицу 8. Предел прочности
образца при сжатии определяют по формуле:

,

где R– предел прочности
при сжатии,;
Р – разрушающее усилие , кгс;

S– площадь образца, см².

Таблица 8. Результаты определения предела
прочности образца

Примечание:

1.
Марку
бетона определяют на образцах размерами
15х15х15 см. Если испытывают образцы
размерами 30х30х30 см или 20х20х20 см, или
10х10х10 см, или 7х7х7 см, то полученную
прочность бетона на сжатие следует
умножить на поправочные коэффициенты
соответственно: 1,1 или 1,05, или 0,95, или
0,85.

2. По системе СИ
1 кгс = 9,80665 Н; 1
н/м²
=
1Па; 1
кгс/см²
= 9,8х10¹
Па
≈ 10³
Па
≈ 0,1
МПа.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

ЛЕКЦИЯ
12

Тема:
Определение водопоглощения.

План

1       
Определение водопоглощения материала.

           Водопоглощение – это
способность материала впитывать и удерживать воду. Характеризуется оно
количеством воды, поглощаемой сухим материалом, погруженным полностью в воду, и
выражается в процентах от массы. Водопоглощение (% по массе)

                                     w_m=[(m₂–m₁)/m₁]*100
%,

или водопоглощение (кг/м³ по
объему)

                                      w_v=(
m₂–m₁)/V,

где m₂–
масса материала в насыщенном водой состоянии, кг ;

      m₁–
масса материала в сухом состоянии, кг ;

      V–
объем материала в естественном состоянии, м³.

          Водопоглощение всегда меньше
истинной пористости, так как часть пор оказывается закрытой. Объемное
водопоглощение всегда меньше 100 %, а водопоглощение по массе у очень пористых
материалов может быть более 100 %.

          Водопоглощение  строительных
материалов изменяется в зависимости от объема пор, их вида и размеров.

           В результате насыщения водой
свойства материалов значительно изменяются: увеличивается плотность и
теплопроводность, а в некоторых материалах (древесине, глине) увеличивается
объем (они разбухают), понижается прочность.

           Отношение предела прочности при
сжатии материала, насыщенного водой, R_нас
к пределу прочности при сжатии материала в сухом состоянии R_сух
называется коэффициентом размягчения:

                                      K_разм=R_нас/R_сух

            Этот коэффициент характеризует
водостойкость материала.

                             Контрольные
вопросы

1.     Что
называется водопоглощением?

2.     Чем
характеризуется водопоглощение?

3.     В
зависимости от чего изменяется водопоглощение?

                            
Литература

1.     Комар
А. Г. Строительные материалы и изделия. М.: Высшая школа, 1988, с.18-19.

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

Водопоглощением называют способность материала
поглощать и удерживать воду. Его определяют путем полного насыщения водой
предварительно высушенного образца.

Различают водопоглощение по массе и по объему.

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.

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.

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

3.2 
Выполнение работы

Опыт 1:   
Определение влажности строительных материалов.

Аппаратура:
весы, сушильный шкаф, образцы.

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

Опыт 2   
Определение водопоглощения строительных материалов.

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

Образцы строительных материалов сушат до постоянной
массы, взвешивают с точностью до0,1 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

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

3.3 
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?