Гидрофизические свойства строительных материалов
|
Влажность – характеризует содержание воды в материале в данных условиях, W, %:  Увлажнение отрицательно влияет на прочность и теплопроводность материалов. При наличии перепада влажности (ΔW) возможна диффузия воды в материале (массоперенос). Гигроскопичность – способность капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из влажного воздуха. Поглощение водяного пара обусловлено молекулярной адсорбцией на поверхности твердых фаз и капиллярной конденсацией. Эти процессы называются сорбцией и имеют обратимый характер. Гигроскопичность капиллярно-пористого материала характеризуется его максимальным влагосодержанием (Wmax ), равным отношению массы поглощенной влаги из воздуха к массе сухого материала при относительной влажности воздуха, равной 100 % и заданной температуре (например, 20 °С). Гигроскопичность зависит от объема капиллярных пор и среднего радиуса капилляров. Чем выше капиллярная пористость и меньше средний радиус капилляров, тем выше Wmax. Сорбция водяного пара приводит к снижению прочности и повышению теплопроводности материала. Водопоглощение – способность материала поглощать и удерживать в порах воду. Определяют путем насыщения водой предварительно высушенного материала. Водопоглощение по массе, Вм , %:  Объемное водопоглощение, Bо, %:  Водопоглощение по массе и по объему связано зависимостью  объемное водопоглощение Bо характеризует интегральную пористость (Пи) материала. Водостойкость - способность материала не изменять прочность при насыщении водой. Водостойкость характеризуется коэффициентом размягчения  По величине коэффициента размягчения Kp строительные материалы подразделяются на две группы: неводостойкие - Kp ≤ 0,75 и водостойкие - Kp ≥ 0,75. Значение Kp изменяется в пределах от 0 (глина) до 1 (стекло). Снижение прочности обусловлено сорбцией воды на поверхности твердых фаз. Воздухостойкостъ - способность материала не изменять свои свойства при периодическом гигроскопическом увлажнении и высыхании. Сорбция воды вызывает деформации усадки и набухания материала, что может привести к снижению прочности. Водонепроницаемость - способность материала не пропускать воду под давлением. Характеризуется максимальным давлением воды (в атм), которое выдерживает материал без фильтрации. Способность материала пропускать воду под давлением называется водопроницаемостью. Характеризуется коэффициентом фильтрации, Кф, м/ч, который равен количеству воды в м3, проходящий через материал площадью 1 м2, толщиной 1 м в течение 1 ч, при разности гидростатического давления 1 м водяного столба. Водопроницаемость обусловлена открытой (интегральной) пористостью материала Пи и определяется для бетонов гидротехнических сооружений. Паропроницаемость - способность материала пропускать водяной пар. Характеризуется коэффициентом паропроницаемости, который равен количеству водяного пара в м3, проходящего через материал толщиной 1 м, площадью 1 м2 в течение 1 ч, при разности парциальных давлений водяного пара ΔP-133,3 Па. Паропроницаемость учитывают при возведении стен и потолков помещений с повышенной влажностью. Морозостойкость - способность материала в насыщенном водой состоянии сохранять прочность при многократном попеременном замораживании и оттаивании (табл. 1.2). В зависимости от числа циклов замораживания и оттаивания, которые выдержал материал устанавливается его марка по морозостойкости (F15, F25, ...). При этом допускается снижение прочности не более, чем на 5 % (бетон), 25 % (керамика) и изменение массы - не более, чем на 5 %. Цикл испытания включает замораживание насыщенного водой образца при температуре — (18±2) °C в морозильной камере и последующее оттаивание в воде комнатной температуры. Разрушение образца и снижение прочности обусловлены напряжениями, возникающими при переходе воды в лед, давлением растущих кристаллов льда на стенки пор.  |
