 |
Как изменяются свойства строительных материалов по мере их увлажнения? Приведите примеры
|
|
|
|
Камневидный материал в виде образца кубической формы, ребро которого равно 6,5 см, в воздушно-сухом состоянии имеет массу 495 г. Определить коэффициент теплопроводности (ориентировочный) и возможное наименование материала
Дано:
Решение.
Объем образца каменного материала:
.
Плотность образца каменного материала:
.
Коэффициент теплопроводности каменного материала:
.
Исходя из полученных данных, каменным материалом может быть обыкновенный камень.
Ответ: 
2. Определить пористость цементного камня с В/Ц=0,62, если химически связанная вода оставляет 21% от массы цемента, плотность которого 3,1 г/см ³
Дано:
Решение.
1) Пористость равна:
Тогда:
Так как , то
По условию задачи:
Тогда:
или 39%.
Ответ: 
Как изменяются свойства строительных материалов по мере их увлажнения? Приведите примеры
Физические свойства материала характеризуют его поведение под воздействием физических факторов, моделирующих воздействие внешней среды и условия работы материала (действие воды, высоких и низких температур и т. п.).
Свойства, связанные с воздействием на материал воды, называют гидрофизическими.
Строительные материалы в процессе их транспортировки, эксплуатации и хранения подвергаются действию воды или водяных паров, находящихся в воздухе. При этом их свойства существенно изменяются. Так, при увлажнении материала повышается его теплопроводность, изменяются средняя плотность, уменьшается прочность и другие свойства, материалы становятся более тяжелыми.
Цемент, гипсовые вяжущие, пигменты, клей, и другие материалы портятся от атмосферной влаги, а влажная древесина легко поддается гниению. Поэтому при всех расчетах необходимо учитывать как влажность материала, так и его способность к поглощению влаги (водопоглощение и гигроскопичность). Во всех случаях при применении и хранении пористые строительные материалы предохраняют от увлажнения.
|
|
|
Гидрофильность и гидрофобность- свойства поверхности материала по отношению к воде. Мерой гидрофильности служит энергия связи молекул воды с поверхностью вещества, из которого состоит материал.
Гидрофильные (от греч. Phileo-люблю) материалы имеют высокую степень связи с водой. На гидрофильной поверхности капля воды растекается, а капиллярные поры гидрофильных веществ способны втягивать воду и поднимать ее на значительную высоту.
Гидрофобные (от греч. Phobos-страх) материалы имеют низкую степень связи с водой. На их поверхности капли воды почти не растекаются, а в капиллярные поры вода проникает на минимальную глубину или вообще не проникает.
Для снижения смачиваемости материала и поглощения им воды можно изменять характер его поверхности. Особенно эффективны в роли гидрофобизаторов кремнийорганические вещества. Так, кирпич или бетон, обработанные гидрофобизирующей кремнийорганической жидкостью (ГКЖ), перестают поглощать воду, и более того, вода скатывается с поверхности таких гидрофобизированных материалов «как с гуся вода».
Гигроскопичность- способность материала изменять свою влажность при изменении влажности воздуха. При увеличении влажности воздуха гигроскопичный материал поглощает и конденсирует водяной пар на своей поверхности, в том числе и на поверхности пор. Этот процесс называют сорбцией. Гигроскопичность отрицательно сказывается на качестве строительных материалов. Так, цемент при хранении под влиянием влаги воздуха комкуется и снижает свою прочность. Весьма гигроскопична древесина, от влаги воздуха она разбухает, коробится. Чтобы уменьшить гигроскопичность деревянных конструкций и предохранить их от разбухания, древесину покрывают маслеными красками и лаками, пропитывают полимерами, которые препятствуют проникновению влаги в материал. Капиллярное всасывание - свойство пористо-капиллярных материалов поднимать воду по капиллярам. Оно вызывается силами поверхностного натяжения, возникающими на границе раздела твердой и жидких фаз. Капиллярное всасывание характеризуют высотой поднятия уровня воды в капиллярных материалах и количеством поглощенной воды и интенсивность всасывания. Когда фундамент находится во влажном грунте, грунтовые воды могут подыматся по капиллярам и увлажнять низ стены здания. Во избежание сырости в помещении устраивают слой гидроизоляции, отделяющий фундамент от стены. С увеличением капиллярного всасывания снижается прочность, стойкость к химической коррозии и морозостойкость строительных материалов.
|
|
|
Водопоглощение - свойство материала при непосредственном соприкосновении с водой впитывать и удерживать ее в своих порах. Водопоглощение выражают степенью заполнения объема материала водой или отношением количества поглощенной воды к массе сухого материала.
У высокопористых материалов водопоглощение по массе может превышать пористость, но водопоглощение по объему всегда меньше пористости, так как вода не проникает в очень мелкие поры, а в очень крупных не удерживается. Водопоглощение плотных материалов равно нулю (стекло, сталь, битум) Водопоглощение отрицательно сказывается на других свойствах материалов: понижается прочность и морозостойкость, материал набухает, возрастает его теплопроводность и увеличивается плотность.
Паропроницаемость - способность материала пропускать водяные пары при наличии разницы абсолютной влажности воздуха (парциального давления пара в воздухе) по обе стороны материала. Пар стремится пройти через материал в ту сторону, где его парциальное давление ниже (обычно из теплого помещения в холодное). В одних случаях нужна высокая паропроницаемость (например, материал стены должен «дышать»); в других желательно отсутствие паропрони-цаемости (теплоизоляция не должна отсыревать). Необходимая степень паропроницаемости конструкции достигается правильным выбором материалов и их взаимным расположением в конструкции.
|
|
|
Влагоотдача - способность материала терять находящуюся в его порах воду. Влагоотдачу определяют количеством воды, испаряющейся из образца материала в течение суток при температуре воздуха 20 °С и относительной влажности 60 %. Влагоотдачу учитывают, например, при сушке стен зданий и уходе за твердеющим бетоном. В первом случае желательна быстрая влагоотдача, а во втором, наоборот, замедленная.
Водопроницаемост ь - свойство материала пропускать через себя воду под давлением. Степень водопроницаемости в основном зависит от строения пористости материала. Чем больше в материале открытых пор и пустот, тем больше его водопроницаемость. Водопроницаемость характеризуется коэффициентом фильтрации (м/ч) - количеством воды (в м3), проходящей через материал площадью 1 м2, толщиной 1м за 1 ч при разности гидростатического давления на границах стенки 9,81 Па. Чем ниже коэффициент фильтрации, тем выше марка материала по водонепроницаемости. Водонепроницаемыми являются плотные материалы (гранит, металлы, стекло) и материалы с мелкими замкнутыми порами (пенопласты, экструдированный полистирол).
Для гидроизоляционных материалов важна оценка не водопроницаемости, а их водонепроницаемости, которая характеризуется или временем, по истечении которого появляется просачивание воды под определенным давлением через образец материала (мастика, гидроизол), или максимальным давлением воды, при котором она еще не проходит через образец материала за время испытания (специальные строительные растворы).
Морозостойкость - свойство материалов в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное число циклов попеременного замораживания и оттаивания без видимых признаков разрушения и без значительного снижения прочности и массы. Морозостойкость - одно из основных свойств, характеризующих долговечность строительных материалов в конструкциях и сооружениях. При смене времен года некоторые материалы, подвергаются периодическому замораживанию и оттаиванию в обычных атмосферных условиях, разрушаются. Это объясняется тем, что вода, находящиеся в порах материала, при замерзании увеличивается в объеме примерно на 9…10 %; только очень прочные материалы способны выдерживать это давление льда (200 МПа) на стенки пор.
|
|
|
Высокой морозостойкостью обладают плотные материалы, которые имеют малую пористость и закрытые поры. Материалы пористые с открытыми порами и соответственно с большим водопоглащением часто оказываются не морозостойкими.
|
|
|
