|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
||
Результаты определения насыпной плотности материала |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Номер |
, |
, |
, |
, |
Среднее |
|||
Материал |
значение |
||||||||
опыта |
|
|
3 |
3 |
|||||
|
г |
г |
см |
г/см |
|
|
|
||
|
г/см3 |
|
кг/м3 |
||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1.Понятие о насыпной плотности. Для каких материалов определяют насыпную плотность?
2.Какие факторы влияют на показательИнасыпной плотности?
3.Какова методика определения насыпной плотности песка и щебня; применяемые приборы? ДОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИА И ПУСТОТНОСТИ
Цель работы: определить расчетным способом: 1) пористость
материалов различного про схождения и структуры; 2) пустотность |
|
С |
б |
зернистых материалов. |
|
иТеоретическая часть |
|
В объеме строительного материала одновременно могут находиться поры и пустоты. Поры представляют собой мелкие ячейки, заполненные воздухом или водой, пустоты же – более крупные ячейки и полости, например между зернами сыпучего материала или полости в некоторых изделиях.
Пористость (общая) – степень заполнения объем материала по-
рами
где
– объем пор в материале;
– объем материала в естественном состоянии.
Существует два способа определения общей пористости: экспериментальный и экспериментально-расчетный. Экспериментальный способ основан на замещении порового пространства в материале сжиженным гелием и требует сложной аппаратуры для испытаний. Экспериментально-расчетный метод определения пористости использует найденные опытным путем значения истинной и средней плотности материала.
Если естественный объем материала
и объем твердого вещества в нем
выразить через массу материала
и среднюю
и истинную
плотности, то формула для расчета пористости примет вид
|
|
|
И |
Пористость , %, вычисляют по формуле |
|||
|
|
Д |
|
|
А |
|
|
б |
|
|
|
Пористость материала характеризуют не только с количествен- |
|||
ной стороны, но и по характеру: закрытые и открытые, мелкие (раз- |
|||
и |
|
|
|
мером в сотые и тысячные доли миллиметра) и крупные (от десятых долей миллиметра до 2 – 5 мм). Характер пор важен, например, при
оценке способности матер ала поглощать воду. |
|
С |
|
Общая пористость складывается из открытой |
и закрытой . |
Открытая пористость определяется как отношение суммарного объема пор, насыщенных водой
, к объему материала
:
Закрытая пористость:
.
Пористость строительных материалов колеблется в широких пределах – от 0 до 98%. От величины пористости и ее характера зависят важнейшие свойства материала. Открытые поры увеличивают водопоглощение, водопроницаемость материала и ухудшают его морозостойкость. Увеличение закрытой пористости увеличивает долговечность материала, снижает его теплопроводность. Для несущих конструкций и морозостойких материалов пористость нежелательна; для ограждающих конструкций и стеновых материалов – благоприят-
на; для теплоизоляционных и акустических материалов – необходима; для гидроизоляционных – недопустима.
Межзерновая пустотность – объем пустот в единице объема материала, находящегося в рыхлонасыпном состоянии
где
– объем межзерновых пустот;
– насыпной объем материала.
Экспериментально-расчетный метод определения пустотности использует найденные опытным путем значения средней и насыпной
плотности материала. Если насыпной объем материала |
и объем |
|||||||
частиц в нем |
выразить через массу материала и насыпную |
и |
||||||
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
среднюю |
плотности, то формула для расчета пустотности примет |
|||||||
вид |
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Пустотность |
|
|
А |
|
|
|
||
, %, вычисляют по формуле |
|
|
||||||
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
Пустотность |
и |
|
|
|
|
|
||
зав с т от формы зерен, количества и размера |
||||||||
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
фракций, а также от способа укладки смеси. Пустотность |
является |
|||||||
важнейшей характеристикой правильности подбора зернового состава заполнителей для бетонов, от которого зависит расход вяжущего вещества (цемента, битума и др.).
Ход работы
Вычислить значения общей пористости и пустотности материалов, используя данные, полученные в лабораторных работах № 1 3, а также справочные данные. Результаты вычислений занести в табл. 7
и 8.
Таблица 7
Результаты вычислений пористости материала
|
Материал |
|
Средняя плотность |
|
Истинная плотность |
Пористость |
|
|
|
, кг/м3 |
|
|
, кг/м3 |
,% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
|
Результаты вычислений пустотности материала |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материал |
|
Насыпная плотность |
|
Средняя плотность |
Пустотность |
|
|
|
, кг/м3 |
|
|
, кг/м3 |
,% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
Контрольные вопросы и задания |
|
|||
|
1. Дайте определение пористости материала. Как она может |
||||||
|
|
|
|
А |
|
||
быть определена расчетным способом? оказатьИистинность исполь- |
|||||||
зуемой при этом формулы. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
б |
|
|
|
|
2. Как определить открытую и закрытую пористость материала? Какое влияние оказывает открытая и закрытая пористость на морозостойкость материалаи?
3. Как влияет характер пористости (соотношение открытых и закрытых пор, их размеров) на теплопроводность материала?
4. ДайтеСопределен е пустотности материала. Как она может быть определена расчетным способом? Доказать истинность используемой при этом формулы.
5. Построить и объяснить график зависимости средней плотности материала от его пористости.
Лабораторная работа № 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ
Цель работы: изучить метод определения влажности материалов путем их высушивания до постоянной массы.
Теоретическая часть
Влажность – это содержание влаги в материале в данный мо-
мент времени.
Влажность
, %, определяют по формуле
где
– масса материала во влажном состоянии, кг;
– масса материала, высушенного до постоянной массы, кг.
Строительные материалы в процессе их эксплуатации и хранения могут поглощать влагу. Это зависит как от свойств самого материала (пористости, гигроскопичности), так и от окружающей среды
(влажности, контакта с водой и т.п.). При этом свойства материалов
(древесина, бетон) увеличивают свой объемИпри увлажнении, а при последующем высыхании дают усадку. Систематическое увлажнение
существенно изменяются. Увеличение влажности сказывается отри-
цательно на их физико-механических характеристиках. Так, при ув-
лажнении материала повышается его теплопроводность, изменяются
средняя плотность, прочность и другие свойства. Ряд материалов
Материалы и оборудование: материал (указать), металлическая чашка, весы технические, шкаф сушильный.
и высыхание вызывает знакопеременные напряжения в материале и |
|||
|
|
|
Д |
со временем может привести к потере его прочности и разрушению. |
|||
Влажность может изменяться от нуля до значения полного во- |
|||
допоглощения. Высокой можноАсчитать влажность более 20%, низкой |
|||
– менее 5%. |
|
б |
|
|
|
|
|
Влажность определяют путем сравнения массы материала в со- |
|||
стоянии естественной влажности и после высушивания. |
|||
|
и |
|
|
|
С |
|
|
Ход работы:
1.Определить массу пустой металлической чашки. Взвешивание производить с точностью до 0,01 г.
2.Отвесить навеску влажного материала (100 150 г) и высыпать в чашку.
3.Взвесить чашку с материалом.
4.Поместить чашку с материалом в нагретый до температуры 105 °С сушильный шкаф на 1 час.
5.Охладить чашку с материалом до комнатной температуры и