Гидрофизические свойства

Водопоглощение. Водопоглощением называют способность материала впитывать и удерживать воду при непосредственном контакте с ней. Водопоглощение определяют по разности масс образца материала в насыщенном водой и в сухом состоянии, и выражают в % от массы сухого материала (водопоглощение по массе W_m) или в % от объема образца (водопоглощение по объему W_v). Весовое водопоглощение W_m определяется по формуле:

(8)

где m₂ – масса материала в водонасыщенном состоянии, г;
m₁ – масса материала в сухом состоянии, г.

Объемное водопоглощение W_v определяется по формуле 9:

(9)

где m₁ и m₂ – масса материала в сухом и водонасыщенном состоянии;
ρ _в – плотность воды, равная 1, г/см³;
V – объем материала в естественном состоянии.

Водостойкость. Водостойкость – это способность материала при насыщении водой сохранять основные физико-механические свойства. Она характеризуется коэффициентом размягчения К_разм.(10), который представляет собой отношение предела прочности на сжатие водонасыщенного материала (R_{cж. вод}) к пределу прочности на сжатие сухого материала (R_{сж. сух.}).

(10)

При проектировании сооружений, подвергающихся воздействию воды, необходимо применять материалы с коэффициентом размягчения не ниже 0, 8.

Причиной снижения прочности при увлажнении материала водой может быть:

· 1) наличие в материале растворимых веществ, вымываемых водой;

· 2) увеличение трещин и снижение прочности материала при увлажнении. Это явление связано с расклинивающим эффектом Ребиндера, возникающим при расширении (расклинивании) устьев микротрещин под влиянием проникающих в них диполей воды.

Влажность. Влажностью называют весовое содержание воды в материале, выраженное в процентах.

Водонепроницаемость. Водонепроницаемостью называется способность материала не пропускать воду под давлением. Степень водонепроницаемости материалов зависит от их плотности и строения. Особо плотные материалы водонепроницаемы, материалы с замкнутыми мелкими порами практически также водонепроницаемы. Чем больше открытых пор, тем более проницаем для воды материал. Водонепроницаемость оценивается маркой материала по водонепроницаемости W, обозначающей одностороннее гидростатическое давление, выраженное в МПа, при котором образец – цилиндр из испытуемого материала еще не пропускает воду. Строительные материалы имеют марки по водонепроницаемости W 0, 2-1, 2.

Морозостойкость. Морозостойкостью считают способность материала в водонасыщенном состоянии выдерживать многократное переменное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности. Количественно морозостойкость оценивается маркой материала по морозостойкости. За марку материала по морозостойкости Мрз или F принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают водонасыщенные образцы материала без снижения прочности при сжатии более 15%, и потери массы более 5%.

Разрушения в материале связаны с увеличением объема более чем на 9% при фазовом переходе воды в лед. Определение морозостойкости производится путем замораживания водонасыщенных образцов при t^o = (-15, -17)°С в течение нескольких часов (в зависимости от размера) и их последующего оттаивания при t^o более 15 º С не менее 6 часов. По морозостойкости материалы подразделяются на марки Мрз (или F ): 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200, 300 и выше.