Гидрофизические свойства строительных материалов

Содержание

Слайд 2

В зависимости от отношения материалов к действию воды они подразделяются на:

В зависимости от отношения материалов к действию воды они подразделяются на:

гидрофильные

– смачиваемые водой (бетон, керамика)

гидрофобные – несмачиваемые водой (битум, большинство полимеров)

Слайд 3

Степень смачиваемости оценивается краевым углом смачивания . Гигроскопичностью называют способность пористых

Степень смачиваемости оценивается краевым углом
смачивания .
Гигроскопичностью называют способность пористых гид-рофильных

материалов поглощать водяной пар из влажного воздуха.
Вода адсорбируется на поверхности пор и капилляров и конденсируется в микрокапиллярах тела. Этот физико-хими-ческий процесс называется сорбцией и является обратимым
(сорбция <=> десорбция).
Слайд 4

Количество адсорбированной влаги – сорбционная или гигроскопическая влажность – определяется по

Количество адсорбированной влаги – сорбционная или гигроскопическая влажность – определяется по

формуле:

Сорбционная влажность повышается при:
– повышении относительной влажности воздуха;
– понижении температуры воздуха;
– увеличении парциального давления водяного пара.

Слайд 5

Приняты режимы влажности для помещений при t=12-14 °С: Сухой при относительной

Приняты режимы влажности для помещений при t=12-14 °С:

Сухой при относительной влажности

воздуха <50 %;
Нормальный =50-60 %;
Влажный =60-75 %;
Мокрый 75%.
Слайд 6

Гигроскопичность зависит от вида, количества и размера пор в материале. Если

Гигроскопичность зависит от вида, количества и размера пор в материале. 
Если у

материалов одинаковая пористость, то те материалы, которые имеют более мелкие поры и капилляры, оказываются более гигроскопичными, чем крупнопористые материалы.
Слайд 7

Капиллярное всасывание воды пористым материалом происходит, когда материал соприкасается с водой.

Капиллярное всасывание воды пористым материалом происходит, когда материал соприкасается с водой.
Капиллярное

всасывание характеризуется высотой подъема воды в материале, количеством поглощенной воды и интенсивностью всасывания.
Слайд 8

Величина водопоглощения оценивается по массе и объему. Водопоглощение по объему WV

Величина водопоглощения оценивается по массе и объему.
Водопоглощение по объему WV (%)

– степень заполнения
объема материала водой:
где mнас – масса образца материала, насыщенного водой, г;
mсух – масса образца материала в сухом состоянии, г;
Vе – объем в естественном состоянии, см3.
WV характеризует открытую пористость материала, т.е. ко-личество пор, доступных для воды.
Слайд 9

Водопоглощение по массе Wm (%) определяют по отношению к массе сухого

Водопоглощение по массе Wm (%) определяют по отношению к массе сухого

материала:
Wm высокопористых материалов не может быть больше 100 %.
Зная водопоглощение по массе и объему, можно рассчитать
Слайд 10

Влагоотдача – это способность материала отдавать находящуюся в его порах воду

Влагоотдача – это способность материала отдавать находящуюся в его порах воду

окружающей среде при благоприятных условиях (понижении влажности воздуха, увеличении температуры).
Влажностные деформации характерны для пористых строительных материалов, при изменении влажности изменяются их размеры и объем.
Слайд 11

Набухание (разбухание) происходит при насыщении материала водой. Молекулы воды, проникая в

Набухание (разбухание) происходит при насыщении материала водой. Молекулы воды, проникая в

промежутки между частицами или волокнами, слагающими материал, как бы расклинивают их, при этом утолщаются гидратные оболочки вокруг частиц, исчезают внутренние мениски, а с ними и капиллярные силы.
Усадкой (усушкой) называют уменьшение размеров материала при высыхании. Она вызывается уменьшением толщины слоев воды, окружающих частицы материала, и действием внутренних капиллярных сил, стремящихся сблизить частицы материала. Усадка возникает и увеличивается, когда из материала удаляется вода, находящаяся в гидратных оболочках частиц и в мелких порах. Испарение воды из крупных пор не ведет к сближению частиц материала и практически не вызывает объемных изменений.
Слайд 12

С влажностными деформациями связано такое свойство строительных материалов, как воздухостойкость. Воздухостойкость

С влажностными деформациями связано такое свойство строительных материалов, как воздухостойкость.
Воздухостойкость –

это способность материала выдержи- вать циклические воздействия увлажнения–высушивания без заметных деформаций и потери механической прочности.
Водопроницаемость – это способность материала пропускать воду под давлением.
Паро- и газопроницаемость – способность материалов пропускать через свою толщу водяной пар или воздух (газы) при разности давлений на противоположных поверхностях ма-териала.
Паро- и газопроницаемость в большей степени зависят от структуры материала (плотности и пористости)
Слайд 13

Водостойкость – способность материала сохранять в той или иной мере свои

Водостойкость – способность материала сохранять в той или иной мере свои

прочностные свойства при увлажнении.
Коэффициент размягчения (Кразм) рассчитывается как отношение предела прочности при сжатии материала в насыщен-ном водой состоянии к пределу прочности при сжатии в сухом состоянии.
Строительный материал считается водостойким, если Кразм 0,8 (т.е. прочность при насыщении водой снижается не более чем на 20 %), такие материалы можно применять во влажных условиях эксплуатации без специальных мер по защите от увлажнения.
Слайд 14

Морозостойкость строительного материала – это одно из важнейших физических свойств, отражающее

Морозостойкость строительного материала – это одно из важнейших физических свойств, отражающее

его отношение к совместному действию воды и отрицательных температур.
Под морозостойкостью материала понимают его способность в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и понижения прочности.
Насыщение материала водой в процессе эксплуатации может происходить за счет:
капиллярного всасывания (при контакте материала с водой – гидросооружения, фундаменты);  
конденсации гигроскопической влаги (материалы стеновых конструкций).
Морозостойкость материала измеряется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы материала без существенного изменения прочности.
Слайд 15

Стандартный метод Ускоренные методы основаны на насыщении и оттаивании в растворе

Стандартный метод Ускоренные методы основаны на насыщении и оттаивании в растворе

хлорида натрия (NaCl) концетрацией 5% при температуре -18°C и при -50°С
Слайд 16

Маркой по морозостойкости называется число циклов замораживания и оттаивания по стандартному

Маркой по морозостойкости называется число циклов замораживания и оттаивания по стандартному

методу, после которого:
материал сохраняет заданный уровень прочности
(Кмрз = Rмрз/Rнас):
– не менее 95 % от исходной прочности при сжатии в водо-насыщенном состоянии для тяжелого бетона;  
– не менее 85 % прочности для большинства других мате-риалов;
– не менее 75 % прочности для строительных растворов;
нет заметных признаков разрушения (шелушения, трещин), потери массы (нормируется ).
Марка по морозостойкости обозначается F.
Слайд 17

Морозостойкость материала зависит от его строения, особенно от: - величины пористости:

Морозостойкость материала зависит от его строения, особенно от:

- величины пористости:

чем меньше П, тем больше F.
- характера пористости – с сообщающимися или с изолированными порами.
- размера пор. В микропорах материала размером менее 0,1 мкм (10–7 м) обычно содержится связанная вода, которая не переходит в лед.