Пористость формула – ГОСТ 2409-2014 Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения, ГОСТ от 19 ноября 2014 года №2409-2014

Формула пористости и водопоглощения — Теплоизоляционные и огнеупорные материалы

Главная » Теплоизоляционные и огнеупорные материалы

Автор Admin На чтение 1 мин. Просмотров 105 Опубликовано

Пористость материалов — отношение объема пор в материале к общему его объему.

Все огнеупорные изделия в той или иной степени пористые. Размеры пор, форма, количество и характер их распределения в объеме материала разнообразны. Различают пористость материала истинную (общую) и кажущуюся (открытую).

Формула пористости

При известной плотности материала ? истинную (общую) пористость, %, определяют по формуле

где ?к —кажущаяся плотность материала, г/см3.

Истинную пористость можно рассматривать как сумму значений кажущейся (открытой) и закрытой пористости. Закрытую пористость П3, %, рассчитывают по формуле

где Пк—кажущаяся пористость материала, численно равная водопоглощению W.

Поэтому можно написать, что

Формула водопоглощения

Boдoпоглощение — это свойство материала впитывать воду. Водопоглощение W, %, вычисляют по формуле

Пористость материала - это... Что такое Пористость материала?


Пористость материала
показатель, характеризующий количество пор в материале; рассчитывается по формуле: Vn = (1 - ρср/ρ) 100, где ρср - средняя плотность и ρ - истинная плотность материала; выражается в процентах.
Источник: Справочник дорожных терминов

Строительный словарь.

  • Полимеризация
  • Пористость остаточная

Смотреть что такое "Пористость материала" в других словарях:

  • Пористость материала — – количество пор и поровых каналов между отдельными частицами и зернами материала, определяемое отношением общего объема пустот к геометрическому объему образца материала с пустотами. [Словарь основных терминов, необходимых при… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Пористость материала — Отношение объема пор к общему объему материала Источник: ГОСТ 22023 76: Материалы строительные. Метод микроскопического количественного анализа структуры …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Пористость — Дефект в виде мелких пор (точечных), углублений или сквозных отверстий диаметром менее 3 мм, образовавшихся в результате выделения газов из металла при его затвердении Источник: ГОСТ 193 79: Слитки медные. Технические условия оригинал документа… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Пористость открытая — – отношение объема открытых пор к общему объему материала огнеупоров, выраженное в процентах. [ГОСТ 28874 2004] Пористость открытая обусловлена наличием сообщающихся между собой и окружающей средой пор, доступная для воды в обычных условиях …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Пористость — степень заполнения объема материала порами (ячейками воздуха или другого газа). Пористость существенно влияет на технические свойства материалов теплопроводность, прочность, водопоглощение и др.). Источник: Словарь архитектурно строительных… …   Строительный словарь

  • Пористость общая — – отношение суммарного объема открытых и закрытых пор к общему объему материала. [ГОСТ 2409 95] Пористость общая – отношение суммарного объема открытых и закрытых пор к общему объему материала, выраженное в процентах. [ГОСТ 28874… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Пористость — – степень заполнения объема материала порами (ячейками воздуха или другого газа). Пористость существенно влияет на технические свойства материалов теплопроводность, прочность, водопоглощение и др.) …   Словарь строителя

  • пористость — Степень заполнения объёма материала порами, определяемая общим объёмом пор в единице объёма [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] EN porosityvoid content DE Porosität FR porosité …   Справочник технического переводчика

  • Пористость истинная — отношение суммарного объема открытых и замкнутых пор к общему объему материала. [Ушеров Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы. 2009. – 112 с.] Рубрика термина: Общие термины, бетон Рубрики энциклопедии: Абразивное… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Пористость — оборудование для определения пористости и распределения пор Пористость (устар. скважность …   Википедия

Пористость материалов. Определение пористости. Влияние пористости на свойства материалов.

Плотность материалов: истинная, средняя, насыпная, относительная. Методики определения плотности. Зависимость свойств материалов от их плотности.

Физическое состояние строительных материалов достаточно полно характеризуется средней и истинной плотностью, а также пористостью.

Средняя плотность ρ0(г/см3, кг/м3) – масса единицы объема материала в естественном состоянии.

Среднюю плотность вычисляют путем деления массы образца m, г (кг), на его геометрический объем V, см33)

ρ0=m/V

При изменении температуры и влажности среды, окружающей материал, меняется его влажность, а следовательно, и средняя плотность. Поэтому показатель средней плотности определяют после предварительной сушки материала до постоянной массы или вычисляют по формуле:

где ρw и ρ0 средняя плотность влажного и сухого материала; W – количество воды в материале (доля от его массы).

Метод определения средней плотности зависит от формы образца материала.

Насыпной плотностью называется отношение массы материала в свободном рыхло насыпанном состоянии к его объему.

Определение насыпной плотности сыпучих материалов производят засыпкой их в предварительно взвешенный мерный цилиндр с высоты 10 см через воронку или без нее. Объем материала определяют по объему цилиндра. Воронка обеспечивает равномерное заполнение мерного цилиндра материалом. Образовавшуюся (без уплотнения) над краями цилиндра горку материала срезают ножом или линейкой. После этого цилиндр с материалом взвешивают. Насыпную плотность материала рассчитывают по формуле:

где - масса пустого мерного цилиндра; - масса цилиндра, заполненного испытываемым материалом; V – объем мерного цилиндра.

Истинной плотностью ρ (г/см

3, кг/м3) называют массу единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии без учета имеющихся в нем пор.

Для определения абсолютного объема образцы измельчают в порошок до полного прохождения через сито с размером отверстий 0,2 мм. (Считается, что каждое отдельное зерно такого размера не содержит внутренних пор.)



Истинную плотность определяют в приборе Ле-Шателье – Кандло. Прибор представляет собой стеклянную колбу с узкой трубкой, имеющей шарообразное уширение в средней части. На трубке ниже уровня уширения имеется черта; верхняя часть трубки градуирована делениями и заканчивается воронкой.

Объем трубки между нижней чертой и нижним делением градуированной части равен 20 см3. Прибор заполняют дистиллированной водой до уровня нижней черты, уровень устанавливают по нижнему мениску, затем взвешивают сухой измельченный образец массой m1, г. Порошок всыпают в прибор до тех пор, пока уровень воды в приборе не поднимется до нижнего деления градуированной части. Тогда абсолютный объем порошка, засыпанного в прибор, равен объему вытесненной воды – 20 см3. Остаток порошка взвешивают и подсчитывают массу порошка, всыпанного в прибор, по формуле:

m = m1-m2

Истинную плотность вычисляют по формуле:

Часто плотность материалов относят к плотности воды при температуре равной 4 0C, равной 1 г/см3 , и тогда определяемая плотность становится безразмерной величиной, которую называют относительной плотностью d.

Большинство строительных материалов имеет поры, поэтому истинная плотность у них всегда больше средней. Лишь у плотных материалов (сталь, стекло) истинная и средняя плотность практически равны, так как объем внутренних пор у этих материалов ничтожно мал.

 

Пористость материалов. Определение пористости. Влияние пористости на свойства материалов.

Пористостью называют степень заполнения общего объема материала порами (отношение объема пор к объему образца). Пористость подразделяется на открытую, закрытую и общую пористости, от величины которых зависят водопоглощение, водо-, газо- и паропроницаемость строительных материалов. С пористостью связаны также такие свойства материалов как прочность, теплопроводность, морозостойкость, звукопроницаемость и др.

Общей (истинной) пористостью называется весь объем пор в данном объеме материала. Общую пористость Побщ , %, вычисляют по формуле:

Открытой пористостью материала называется объем тех пор, которые сообщаются с внешней средой. Их объем может быть измерен путем водонасыщения материала. Открытую пористость, Поткр , % , вычисляют по формуле:

где - масса образца соответственно в насыщенном водой и сухом состоянии; V - объем материала; ρв - плотность воды.

Закрытую пористость Пзакр находят по разности между общей и открытой пористостью:

Пористость строительных материалов колеблется в пределах от 0 (сталь, стекло) до 90-98% (пенопласт). Пористость материала характеризуют не только с количественной стороны, но и по характеру пор: замкнутые и открытые, мелкие (размеров в сотые и тысячные миллиметра) и крупные (от десятых долей миллиметра до 2-5 мм).

По характеру пор оценивают способность материала поглощать воду. Так полистирольный пенопласт, пористость которого достигает 95% имеет замкнутые поры и практически не поглощает воду. В то же время керамический кирпич, имеющий пористость в три раза меньшую, благодаря открытому характеру пор (большинство пор представляют собой сообщающиеся капилляры) активно поглощает воду. Открытые поры увеличивают водопоглощение и ухудшают морозостойкость. В звукопоглощающих материалах открытые поры желательны, так как они поглощают звуковую энергию.

Величина пористости в значительной мере влияет на прочность материала.

Величина прочности также зависит от размеров пор: она возрастает с их уменьшением. Прочность мелкопористых материалов, а также материалов с закрытой пористостью выше, чем прочность крупнопористых и с открытой пористостью.

 


Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

13. Средняя и истинная плотности материалов. Способы их определения.

Средняя плотность-масса единицы объема материала в естественном состоянии с пустотами и порами (ƿ0=).

Определение средней плотности производят по образцам правильной и неправильной геометрической формы. Образцы правильной геометрической формы после просушивания взвешивают, а их объем определяют путем замера линейных размеров образца. Образцы неправильной формы после их просушивания взвешивают, а объем определяют по объему жидкости, вытесненной образцом, или потерей в массе материала при погружении его в воду (гидростатическое взвешивание).

Истинная плотность-масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, лишенном пустот и пор (ƿи=). Для вычисления истинной плотности материал измельчают в порошок с размером зерна мельче самой тонкой поры.

Определение истинной плотности проводят с помощью стандартного объемомера или прибора Ле-Шателье (рис. 3.1)

В объемомер наливают воду до нижней риски (до расширения на колбе). Подготовленную пробу материала массой 70 г (тг) осторожно пересыпают в объемомер до тех пор, пока уровень воды не поднимется до верхней риски (после расширения на колбе).

Важно обеспечить стандартную температуру воды 20°С (равную температуре градуирования прибора) и контролировать отсутствие вовлеченного воздуха внутри колбы.

Объем засыпанного порошка равен объему расширенной части объемомера между рисками (20 см3). Масса порошка, засыпанного в объемомер (m=m1-m2), определяется после взвешивания оставшейся части порошка (m2). Масса навесок определяется с точностью до 0,1г.

Используя формулу определяют истинную плотность исследуемого порошкообразного материала.

14. Структурная пористость материалов: виды пор, способы определения, влияние на свойства материалов.

Пористость-степень заполнения материала порами. Обычно ее расчитывают из средней и истиной плотности.

Пи=(1-)·100%.

Поры бывают: замкнутые, тупиковые, открытые, каппилярные, тупиковые сложной конфигурации. Открытая пористость П0равна отношению суммарного объема всех пор, насыщающихся водой, к объему материала Vе:

П0=·;m1 и m2-масса образца в сухом и насыщенном водой состоянии.

Степень заполнения открытых пор водой зависит от условий проведения эксперимента и выражается еще двумя видами пористости – водопоглощением и водонасыщением.

Водопоглощение вычисляется по разнице масс образца в сухом состоянии и после 48 часов выдерживания в воде при атмосферном давлении. Иными словами водопоглощение – объем воды, поглощаемой материалом при нормальном давлении. При этом часть открытых тупиковых пор для воды недоступны.

(по массе)

(по объему)

Wпогл – водопоглощение %

m0 – масса сухого образца г

m1 – масса образца после 48 часов нахождения в воде, г

V – объем образца

Открытые поры могут сообщаться между собой и с окружающей средой посредством капилляров, поэтому они заполняются водой при обычных условиях насыщения, например при погружении образцов материала в ванну с водой.

Закрытая пористость равна:

П3=П-П0

От величины пористости и ее характера (размера и формы пор, равномерности распределения пор по объему материала, их структуры--сообщающиеся поры или замкнутые) зависят важнейшие свойства материала: плотность, прочность, долговечность, теплопроводность, водопоглощение, водонепроницаемость и др. Например, открытые поры увеличивают проницаемость и водопоглощение материала и ухудшают его морозостойкость. Однако в звукопоглощающих материалах открытые поры желательны, так как они поглощают звуковую энергию. Увеличение закрытой пористости за счет открытой повышает долговечность материала и уменьшает его теплопроводность. Сведения о пористости материала позволяют определять целесообразные области его применения.

Для точных измерений объема пор используют сжиженный гелий, при этом учитывают его сверхтекучесть и способность проникать в тонкие поры. Зная объем материала в естественном состоянии Vеи определив объем заключающихся в нем пор, находят объем, занимаемый веществом :Va=Ve-Vп.

Действительный объем открытых пор определяется водонасыщением при кипячении образца материала в воде или при вакуумировании в установке.

При одинаковом объеме пор наилучшими техническими свойствами обладают мелкозернистые материалы с замкнутыми равномерно распределенными порами. Материалы с открытыми порами способны заполняться водой. Капиллярно-пористая структура является причиной капиллярного подсоса и гигроскопичности, т.е. такие материалы подсасывают воду из грунта и поглощают ее из воздуха.

Пористость — Википедия. Что такое Пористость

Оборудование для определения пористости и распределения пор

По́ристость (устар. скважность[1]) — доля объёма пор в общем объёме пористого тела [2].

Является безразмерной величиной от 0 до 1 (или от 0 до 100%). 0 соответствует материалу без пор; 100%-я пористость недостижима, но возможны приближения к ней (пена, аэрогель и т. п.). Дополнительно может указываться характер пористости в зависимости от величины пор: мелкопористость, крупнопористость и т. п. Характер пористости является словесной характеристикой материала и его определение зависит от отрасли.

Внутри пор может быть вакуум. Также поры могут быть заполнены газом или жидкостью с плотностью, значительно меньшей, чем истинная плотность материала образца. В этом случае величина пористости не зависит от истинной плотности материала, а зависит только от геометрии пор.

Определение пористости

Пористость Π{\displaystyle \Pi } определяется по формуле: Π=(1−ρv/ρt)⋅100%{\displaystyle \Pi =\left(1-\rho _{v}/\rho _{t}\right)\cdot 100\%},  где:

  • ρt{\displaystyle \rho _{t}} — истинная плотность материала образца, кг/м³
  • ρv=m/V{\displaystyle \rho _{v}=m/V},  где:
    • m{\displaystyle m} — масса образца с порами, кг
    • V{\displaystyle V} — объём образца с порами, м³

Объём образца определяют путём гидростатического взвешивания[3] в случае больших образцов с замкнутыми порами и обмером в случае образцов правильной формы.

Методы для измерения характеристик пористой структуры вещества

Следующие методы могут быть использованы для оценки пористости в биотехнических областях:

Жидкостная экструзионная порозиметрия

Измеряет объем пор, диаметр, распределение по размерам при изменении температур, внешней нагрузке, и изменении химической среды, включая изменение влажности атмосферы. Позволяет измерять как гидрофобные, так и гидрофильные поры.

Порометрия капиллярных потоков

Измеряет широкий диапазон размеров пор, распределение пор по размерам, газовую проницаемость при различных температурах, нагрузке, различных химических средах, включая влажную атмосферу.

Пермеаметрия

Измеряет газовую, паровую, жидкостную скорости проникновения различных химических соединений при широком диапазоне температур, давлений, концентраций.

Анализ водопаропроницаемости

Измеряет скорость водопаропроницаемости как функцию градиента влажности, температуры и давления.

Vacuapore

Водный интрузионный порозиметр анализирует сквозные, глухие, гидрофобные поры. Измеряет объём пор, диаметр, распределение. Характеристики гидрофобных и гидрофильных пор могут быть определены в комбинации с ртутной порозиметрией.

Ртутная порозиметрия

Измеряет объем сквозных и глухих пор, диаметр, распределение.

BET сорбтометрия

Измеряет площадь поверхности, объём очень маленьких и глухих пор, распределение, хемосорбцию множества различных химических сред при различных температур и давлений.

Пикнометрия

Измеряет абсолютную и удельную плотность материалов.

Возникновение и получение

Возникновение пористости связано с образованием газовых пузырьков в жидком материале и фиксацией их при его кристаллизации. Например, в сварной ванне, в зависимости от конкретных условий причинами образования пористости могут являться такие газы, как водород, азот и угарный газ. Возникновение и развитие пор определяется совместным действием всех газов, присутствующих в материале. Однако чаще всего явление оказывает какой-либо один из перечисленных газов.

Возникновение пор и их развитие — сложный процесс зарождения газовой фазы в жидкой среде. В сплошной жидкости образование зародыша газовой фазы, способного к дальнейшему развитию, то есть больше критических размеров, — процесс маловероятный. Чаще всего эти зародыши возникают на границе раздела с малым радиусом кривизны — включения или же зародыши попадают в металл сварочной ванны извне и начинают расти, поглощая выделяющийся при химической реакции газ.

Влияние в промышленности

Отрицательное

Поры относятся к внутренним, объёмным дефектам. Незапланированные поры могут изменить характеристики материала в худшую сторону: например, сделать его менее прочным или подверженным коррозии. Но, в частности, в сварном деле объёмные дефекты не оказывают значительного влияния на работоспособность соединения. Поэтому в сварных швах допускают содержание объёмных дефектов, до определённых размеров и количеств.

Положительное

Исследования пористых материалов крайне важно во многих областях науки и техники. Например, характеристики пористости используемых веществ и материалов влияют на эффективность биотехнологий.

Инновационные биотехнологичные товары и продукты все больше и больше используются в здравоохранении, медицине, фармацевтике. Например, препараты для роста тканей, системы доставки лекарственного вещества к участку действия, имплантаты, повязки на рану, артериальные протезы, фильтры для отделения бактерий из жидкостей организма, субстраты органных культур. Эффективность всех материалов зависит от их пористых характеристик, поскольку пористая структура управляет потоком и кинетикой биохимических процессов. Например, имплантаты должны иметь строго определенный размер пор для кровеносных сосудов во время роста тканей. Поры, c меньшим или большим размером, чем критический, препятствуют росту кровеносных сосудов. Пористые характеристики, важные для биотехнологических приложений: диаметр поры, наименьший сквозной диаметр пор, распределение пор по размерам, объем пор, площадь поверхности, гидрофобность и гидрофильность пор, газовая и жидкостная проницаемость, скорость передачи водяного пара (водопаропроницаемость), диффузионный поток. Химическая среда, температура, влажность, давление/сжатие/нагрузка могут значительно воздействовать на структуру пор. Поэтому важно знать как пористая структура вещества может меняться при внешнем воздействии.

Применение

Примеры использования

Примеры материалов

Ссылки и примечания

  1. ↑ Пористость // Малый энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 4 т. — СПб., 1907—1909.
  2. Пористость — статья из Большой советской энциклопедии. 
  3. ↑ основано на измерении разности весов тела в воздухе и в воде, см закон Архимеда

Определение пористости

См. также

Определение плотности и пористости

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 12Следующая ⇒

 

Цель работы: Определение истинной плотности, средней плотности и пористости природных каменных материалов.

 

Теоретические положения

Истинная плотность – отношение массы материала к его объему в абсолютно плотном состоянии, т. е. без пор и пустот. Истинная плотность материала (г/см3, кг/м3, т/м3)

 

r = m/V, (1.1)

 

где m – масса материала;

V – объем материала.

 

Средняя плотность – отношений массы материала к его объему в естественном состоянии, т. е. вместе с порами и пустотами. Плотность (г/см3, кг/м3, т/м3).

 

r0 = m/Vест, (1.2)

 

где m – масса материала, г;

Vест – объем материала в естественном состоянии, см3.

Большинство строительных материалов имеет поры. Чем их больше в единице объема материала, там меньше его плотность. Для жидкостей и материалов, получаемых из расплавленных масс (стекло, металл), средняя плотность по значению практически равна истинной плотности.

От плотности материала в значительной мере зависят его физико-механические свойства, например прочность и теплопроводность. Значение плотности материала используют при определении его пористости, массы и размера строительных конструкций, расчетах транспорта и подъемно-транспортного оборудования. При определении средней плотности материала можно использовать образцы как правильной, так и неправильной геометрической формы. От формы образца зависит метод определения плотности материала.

Пористость материала характеризуется степенью заполнения его объема порами. Пористость (%)

 

П = (1 – r0/r)100, (1.3)

 

где r0 – плотность материала, г/см3; r – истинная плотность материала, г/см3.

В объеме материала одновременно могут находиться поры и пустоты. Поры представляют собой мелкие ячейки в материале, заполненные воздухом или водой; пустоты же – более крупные ячейки и полости, образующиеся между кусками рыхло насыпанного материала. Значение пористости природных каменных и других материалов различно, например: для гранита оно не превышает 2 %, а для известняка – 11–35 %, для стекла и металла – 0, для кирпича – 25–35 %, для обычного тяжелого бетона – 6–15 %, для газобетона – 77–85 %, для поропласта – 90–95 %.

Пористость в значительной степени определяет эксплуатационные свойства материалов: водопоглощение, водопроницаемость, морозостойкость, прочность, теплопроводность и др.

 

1. Определение истинной плотности

каменного материала

Содержание работы

 

Описание оборудования: 1. Технические весы.

2. Ступка с пестиком.

3. Колба-объемомер.

4. Сосуд с водой.

5. Воронка.

6. Термометр.

 

Порядок выполнения работы

 

Для определения истинной плотности каменного материала из отобранной и тщательно перемешанной средней пробы отвешивают 200–220 г. Кусочки отобранной пробы сушат в сушильном шкафу при температуре (110 ± 5) °С до постоянной массы; затем их тонко измельчают в агатовой или фарфоровой ступке. Полученный порошок просеивают через сито с сеткой №02 (размер ячейки в свету 0,2 x 0,2 мм). Отвесив в фарфоровой чашке навеску около 180 г просеянного порошка, его снова высушивают при температуре (110 ± 5) °С, а затем охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе, в котором порошок хранят до проведения испытания. Истинную плотность определяют с помощью прибора-объемомера Ле-Шателье. Это стеклянная колба вместимостью 120–150 см3. Объемомер наполняют до нижней нулевой черты жидкостью (водой, безводным керосином или спиртом), инертной по отношению к порошку материала. После этого свободную от жидкости часть (выше черты) тщательно протирают тампоном из фильтровальной бумаги. Затем объемомер помещают в стекляннный сосуд с водой (рис. 1), имеющей температуру 20 °С (температура, при которой градуировали его шкалу). В воде объемомер остается все время, пока идет испытание. Чтобы объемомер в этом положении не всплывал, его закрепляют на штативе так, чтобы вся градуированная часть шейки находилась в воде.

а б

Рис. 1.

а) объемомер Ле-Шателье;

б) объемомер Ле-Шателье, подготовленный для определения

плотности материала:

1 – штатив, 2 – воронка, 3 – термометр, 4 – объемомер,

5 – сосуд с водой.

От подготовительной пробы, находящейся в эксикаторе, отвешивают с точностью до 0,01 г на технических весах 80 г порошка материала и высыпают его ложечкой через воронку в прибор небольшими порциями до тех пор, пока уровень жидкости в нем не поднимется до черты с делением 20 см3 или до черты в пределах верхней градуированной части прибора. Разность между конечным и начальным уровнями жидкости в объемомере показывает значение объема порошка всыпанного в прибор. Остаток порошка взвешивают. Масса порошка, всыпанного в объемомер, будет равна разности между результатами первого и второго взвешиваний.

Истинная плотность материала (г/см3)

 

r = (mm1)/V,

 

где m – навеска материала до опыта, г;

m1 – остаток от навески, г;

V – объем жидкости, вытесненной навеской материала (объем порошка в объемомере), см3.

Истинную плотность материала вычисляют с точностью до 1 г/см3 как среднее арифметическое двух определений, расхождение между которыми не должно превышать 2 г/см3.

 

Обработка результатов измерений

 
Материал      
Вес всыпанного порошка … г      
Объем вытесненной жидкости … см3      
Истинный вес… г/см3      
Средний истинный вес      

 

Выводы: _____________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

 

2. Определение средней плотности образца

правильной геометрической формы

Содержание работы

 

Описание оборудования: 1. Технические весы.

2. Штангенциркуль.

3. Линейка.

 

Порядок выполнения работы:

 

Для определения плотности образцы материала изготовляют в форме куба, параллелепипеда или цилиндра. При этом необходимо учитывать, что для пористых материалов размер образца кубической формы должен быть не менее 100x100x100 мм, а для плотных – не менее 40x40x40 мм. У цилиндрических образцов диаметр и высота должны быть соответственно не менее 70 и 40 мм. Берут три образца и высушивают в сушильном шкафу при температуре (100 ± 5) °С, охлаждают в эксикаторе и хранят в нем до момента испытания.

Штангенциркулем измеряют образцы с точностью до 0,1 мм и вычисляют их объем, после чего взвешивают на технических весах. Каждую грань образца кубической или близкой к ней формы измеряют в трех местах, как показано на рис. 2. За окончательный результат принимают среднее арифметическое трех измерений каждой грани.

 

 

Рис. 2. Схема измерения объема образцов.

 

На каждой из параллельных плоскостей образца цилиндрической формы проводят два взаимно перпендикулярных диаметра (d1, d2, d3, d4) и измеряют их длину; кроме того, измеряют диаметры средней части цилиндра (d5, d6) в середине его высоты (рис. 2, б). За окончательный результат принимают среднее арифметическое шести измерений, диаметра. Высоту цилиндра определяют в четырех местах (h1, h2, h3, h4) и за окончательный результат принимают среднее арифметическое четырех измерений.

Образцы любой формы со стороной размером до 100 мм измеряют с точностью до 0,1 мм, размером 100 и более – с точностью до 1 мм. Образцы массой менее 500 г взвешивают с точностью до 0,1 г, а массой более 500 г и более – с точностью до 1 г.

Объем образца (см3), имеющего вид куба или параллелепипеда

 

V = аср × bср × hср, (1.4)

 

где аср, bср, hср– средние значения размером граней образца, см.

Объем образца цилиндрической формы (см3)

 

(1.5)

 

где p = 3,14; dср – средний диаметр цилиндра, см;

hср – средняя высота цилиндра, см.

Зная объем и массу образца, по формуле (1.1) вычисляют его плотность как среднее арифметическое трех ее значений различных образцов.

 

Обработка результатов измерений

 
Материал      
Ширина … см      
Высота … см      
Длина … см      
Объем … см3      
Вес … г      
Средняя плотность      

 

Выводы: _____________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

3. Определение пористости

Содержание работы

Порядок выполнения работы:

 

Пористость материала определяют по формуле 1.3 по полученным результатам истиной плотности и средней плотности.

 

Обработка результатов измерений

 
Материал      
Истинный вес… г/см3      
Плотность … г/см3      
Пористость … %      

 

Выводы: _____________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

 

Контрольные вопросы:

 

1. Какие свойства материалов относят к физическим?

2. По какой формуле определяют истинную плотность, среднюю плотность и пористость?

3. Зачем измельчают материал при определении истинной плотности .

4. В чем различие между средней и истинной плотностью?

5. Какие образцы относят к образцам правильной геометрической формы?

 

Лабораторная работа № 2

 




13.Строительный гипс. Сырье. Производство.

1.Средняя плотность материала. Определение. Расчетная формула. Средняя плотность – отношение массы к объему в естественном состоянии (с порами и пустотами).

ρ = m0 /v [г/см3; кг/см3];

v = vабс + vпор;

1 г/см3 = 1000 кг/м3;

2.Истинная плотность материала. Определения. Расчетная формула. Истинная плотность – отношение массы к объему в абсолютном плотном состоянии, т. е. без пор и пустот.

ρi=m/va[г/см3];

va=v-vпор;

3.насыпная плотность материала. Определение. Расчетная формула. Насыпная плотность – отношение массы к объему в рыхло насыпном состоянии с учетом межзерновых пустот определяется только для сыпучих материалов.

ρн=m/Vн Vн=Vест-Vпустот. насыпная > чем средняя, средняя > чем истинная.

4. Пустотность. Определение. Расчетная формула. Пустотность – доля межзерновых пустот в насыпном объеме материале. Определяется только для сыпучих материалов (песок, щебень и т. д.). Пу – пустотность.

Пу = vпустот/vн = (vн-v)/vн = 1-v/vн = 1- (m0н )/(ρ0*m) = 1- ρн0 ;

Vн – объем материала в насыпном состоянии.

Vн = v + vпустот ;

ρ0 = m0/v → v = m00 ;

ρн = m/vн → vн = m/ρн ;

Пу = (1 – ρн0)*100%

5.Пористость. Определение. Расчетные формулы. Пористость – степень заполнения объема материала порами.

Виды пористости:

1.общая пористость (П0)

П0 = vпор/v = v-vа/v = 1 – vа/v = 1 – m*ρ0н*m0 = 1 – ρ0н;

V = vа + vпор;

Vпор = v – vа;

ρн = m/vа → vа = m/ρн;

v = m00;

По=1-ρ0н*100%;

П0 = Поткрытая + Пзакрытая;

2.Открытая пористость

Покр = (mнасыщ – mсух )/vρв*100%;

3.Закрытая пористость

Пзакрытая = П0 – Поткрытая;

Пористость зависит от структуры материала. Количество пор влияет на важнейшие свойства материала:

плотность, прочность, теплопроводность, морозостойкость и т. д.

6.Водопоглащение. Определение. Расчетные формулы. Водопоглащение – свойства материала поглощать и удерживать воду при непосредственно контакте с ней.

Виды поглащения:

1.Массовое водопоглащение (Вm)

Вm= (mнасыщ-mсух )/vρв*100%;

2.Объемное водопоглащение (Вv)

Вv = (mнасыщ-mсух)/vρв*100;

Вv = Потк ;

Bvm= ρ0/ ρводы=d0

7.Влажность. Определение. Расчетные формулы. Влажность – содержание влаги в материале в данный момент времени. W – влажность.

W = (mвлаж-mсух)/mсух*100%

8.Водостойкость. Определение. Расчетные формулы. Водостойкость – способность мат-ла сохранять свою прочность в насыщенном водой состоянии. Количественной характеристикой является коэффициент размягчения. Кразм = Rнас/Rсух

(R – предел прочности, МПа). R > 0,8 – мат-л водостойкий (стекло, пластмасса) R < 0,8 мат-л неводостойкий (гипс) R=0 мат-л полностью размягчается

9.Морозостойкость. Определение. Расчетные формулы. Мор-ть – св-во насыщенного водой или раствором соли материала выдерживать многократное попеременное замораживания или оттаивание без знач-ных признаков разрушения и снижении прочности.

Количественная характеристика – марка по морозостойкости (F), которая показ-ет число циклов попеременного замораживания и оттаивание насыщенного в жидкой среде материала, при которых потеря прочности и массы не привышают указанных в ГОСТе и СНИПе значений.

ΔRn = (R0-Rn/R0)*100%

Δmn = (m0-mn/m0)*100%

ΔRn – потеря прочности насыщения в жидкой среде образца после n циклов замораживания и оттаивания в %.

Δmn – потеря массы насыщенного в жидкой среде образца после n циклов замораживание и оттаивание в %.

R0 и m0 – предел прочности при сжатии в МПа и масса в граммах образца после насыщения в жидкой среде.

Rn и mn– предел прочности в МПа и масса в граммах после n циклов замораживания и оттаивания. Если образцы после замораж. не имеют следов разрушений то степень мороз-ти устанавливают по коэф мороз-сти КF=Rn/ Ro

11.Коэффициент конструктивного качества. Расчетная формула. Коэффициент конструктивного качества используется для оценки прочностной эффективности материала.

К.К.К. = Rсил/d0 [МПа]

d = ρ0воды

10.Понятие прочности строительного материала. Расчетные формулы. Прочность – св-во матер. сопротивляться разрушению под действием внутрен. деформаций, вызваных внешними силами.

Теорет. прочность материала и его твердость зависит от сил взаимодействие м/у атомами, молекулами, ионами образующими их кристаллическую решетку . Чем выше кристалл. решетка, тем выше прочность и твердость.

Прочность материала оценивается пределом прочности, который условно равен максимальному напряжению, к соотвествующей нагрузки, вызвавшей разрушения материала.

Придел прочности при сжатии:

Rсж = N/S [кг*см2/2] = [МПа]

N – неразрушимая нагрузка

S – площадь поперечного сечения образца [см2]

Sкуб=в2; Sцил=пd2/4; Sпризмы=b*l

Придел прочности при изгибе:

При одной симметричной сосредоточенной относительно опор нагрузки:

Rизг = 3Nl/2bh2 [кг/см2] = [МПа]

L - расстояние между опорами (см)

b - ширина образца (см)

h - высота образца (см)

N – Нагрузка

При двух сосредоченных относительно опор нагрузок:

Rизг = Nl/ bh2

Придел прочности при растяжении:

Rраст = N/S [кгс/см2] = [МПа]

12.Классиффикация неорганических вяжущих веществ. Неор-кие вяж-ми ве-ми наз. порошкообразные минеральные матер., которые при смешивании с водой или водными растворами некотырых солей образуют пластично вязкое тесто, способное со временем затвердевать в результате физико-хических процессов.

Классификация:

1. воздушные вяжущие способы затвердевать и длительное времени сохранять свою прочность только на воздухе (строительная воздушная известь, строительный гипс, магнезиальные вяжущие, растворимое стекло).

2. гидравлические вяжущие твердеют и длительное время сохраняют свою прочность не только на воздухе но ив воде. (портландцемент и его разновидности, глиноземистый цемент, гидравлическая известь и т. д.)

3.вяжущие автоклавного твердения твердеют при повышенной температуры 170-200 и давлении 0,8-1,2 МПа (известково-кремноземинистые, известково-зольные и т. д)

Стр.гипс- вяжущая смесь, к-ую получают путем термической обработки гипсового камня до полугидрата сульфата кальция.. Его исп-ют для изг-ния строит-ых блоков, при строит-ых работах, а также строит-ый гипс обеспечивает качественную звуко- и теплоизоляцию при внут-их штукатурных работах. Осн-ое сырье для производства гипсовых вяжущих — природный гипсовый камень (Ca$04 2Н О),природный ангидрит (Ca$04) и отходы хим-го производства — фосфогипс и борогипс. Производство. Строит-ый гипс изг-ют путем отжига гипсовой породы в варочных котлах с предварительным размалыванием. При этом он теряет часть химически связанной воды, превращаясь в полуводный сульфат кальция Cа SO4 • 0,5 h3O. Осн-ой проблемой и недостатком строительного гипса является наличие большого кол-ва свободной воды в затвердевшем гипсе. Высокопрочный гипс получают путем термической обработки высокосортного гипсового камня в герметичных аппаратах под давлением пара (автоклав). В этом случае решается проблема снижения водопотребности гипса и соответственно при твердении образуется менее пористый и более прочный камень.

14.Основные свойства строительного гипса. Применение. 1) Тонкость помола оценивают по осадку на сите О2 ТП=m(02)/m*100%. Группа по тонкости: грубый – остаток на сите меньше или равно 23%; средний – 14%; тонкий – 2. 2)Водопотребность (характеризуется норм густотой) НГ=В/Г*100% (В-расход воды, Г-расход гипса).

3) Сроки схватывания опр-ются на приборе Вика с иглой на тесте стандартной консистенции. 4)Марка гипса определяется по пределу прочности при изгибе и сжатии образцов балочек размеров 4*4*16см в возрасте 2 часов твердения. Марка от Г2 до Г25. Применение: для изготовления гипсокортонов, гипсовой сухой штукатурки, архитектурно художественной изделии, гипсо-бетонного изделия.

15. Марка гипса.

Марка гипса определяется по пределу прочности при изгибе и сжатии образцов балочек размером 4х4х16 см в возрасте 2 часа твердения.

Марки от Г2 до Г25. Мпа

16. Воздушная известь. Сырьё. Производство.

Воздушная строительная известь– продукт умеренного обжига кальциево-магниевых карбонатных пород, мела, известняка., с содержанием глинистых примесей до 6%.

Сырьем для производства воздушной извести служат ГП, содержащие в основном углекислый кальций — мел, известняк, известковые туфы и т.д. Известняк обжигают при t=900’-1200’ по сл. реакции CaCO3=CaO+CO2

CO – известь кипелка (негашеная комовая известь).

17. Виды воздушной извести. Свойства. Применение.

Виды:

1)Известь негашеная комовая (CaO).2)Известь негашеная молотая (СаО).3)Известь гашеная (пушоная) (Са(ОН)2) – содержание воды 32%.4)Известь тесто (Са(ОН)2) – содержание воды 50%

По содержанию МgО известь разделяют на 3 вида:1.кольцевая(оксид МgО не более5%).2.магнезиальная(МgО от5-20%).3.доломитовая (МgО 20-40%)

Свойства:

1)активность (А) – процентное содержание оксидов, способных гаситься (активных СаО и MgO) 1сорт – А не менее 90%

2сорт – А не менее 80%

3сорт – А не менее 70%

2)кол-во непогасившихся зёрен

3)время гашения, различают:

а)быстрогасящиеся до 8мин

б)среднегасящиеся не более 25 мин

в)медленногасящиеся более 25 мин

4)прочность извести

Применение:

Известь находит широкое применение в кач-ве вяжущего и водоудерживающего компонента в строительных растворах для кладки, штукатурки, а также в производстве строит.матерниалов как составная часть смешанных вяжущих в-в и в произ-ве силикатногокирпича и силикатных бетонов.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *