Истинная плотность. Определение. Расчетная формула. Единицы измерения.

Истинная плотность – масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии (без пор и пустот).

где m – масса материала, V_a – объем материала в абсолютно плотном состоянии.

где V - объем материала в естественном состоянии, V _п – объем пор в материале.

Единицы измерения: г/см³, кг/м³.

 

Насыпная плотность материала. Определение. Расчетная формула. Единицы измерения.

Насыпная плотность – масса единицы объема материала в свободно насыпанном состоянии (включены межзерновые пустоты).

где m _н – насыпная масса материала, V _н – насыпной объем.

где V - объем материала в естественном состоянии, V _пуст – объем межзерновых пустот.

Единицы измерения: г/см³, кг/м³.

 

Пустотность. Определение. Вывод расчетной формулы.

Пустотность – доля межзерновых пустот в насыпном объеме материала. Определяется только для сыпучих материалов.

,

где ρ _н – насыпная плотность материала, ρ ₀ – средняя плотность материала.

На практике пустотность лежит в пределах 26,5-47,6%.

 

Пористость. Определение. Расчетные формулы.

Пористость – это доля заполнения объема материала порами. Общая пористость (или просто пористость) (П_о):

где V_пор – объем пор в материале, V – объем материала в естественном состоянии, V_а – объем материала в абсолютно плотном состоянии (без пор), ρ ₀ - средняя плотность материала, ρ_и - истинная плотность материала.

Пористость можно выразить и в процентах:

От величины пористости и ее характера зависят важнейшие свойства материала: плотность, прочность, теплопроводность, долговечность и др.

Пористость в материале характеризуется как открытыми, так и закрытыми порами. Открытые поры увеличивают водопоглощение и водопроницаемость материала и ухудшают его морозостойкость. Увеличение закрытой пористости за счет открытой увеличивает долговечность материала, снижает его теплопроводность.

Общая пористость складывается из открытой и закрытой: . Открытая пористость численно равна объемному водопоглощению материала (П _отк =В _V). Определив водопоглощение по объему и пористость материала, можно легко вычислить закрытую пористость:

Коэффициент насыщения пор водой – отношение объемного водопоглощения к пористости:

Этот коэффициент изменяется от 0 (все поры в материале замкнуты) до 1 (все поры открыты). Чем больше К_н, тем выше доля открытых пор.

 

Водопоглощение. Определение. Расчетные формулы. Единицы измерения.

Водопоглощение – свойство материала поглощать и удерживать воду при непосредственном контакте с ней. Водопоглощение может быть массовым и объемным:

Массовое водопоглощение – это отношение массы поглощенной материалом воды при стандартных условиях к массе сухого материала в %:

Объемное водопоглощение – это отношение объема поглощенной материалом воды при стандартных условиях к объему материала в сухом состоянии в %:

где m_н - масса материала, насыщенного водой при стандартных условиях, m – масса воздушно-сухого материала, V – объем воздушно-сухого материала, см³; - объем поглощенной воды.

Соотношение между массовым и объемным водопоглощением:

; B_v=d₀B_m

d₀ – относительная плотность материала (безразмерная величина, равная отношению средней плотности материала к плотности воды, равной 1 г/см³, ).

 

Влажность. Определение. Расчетная формула. Единицы измерения.

Влажность – это содержание влаги в материале в данный момент времени. Измеряется в процентах.

или

где m_вл – масса материала в естественном состоянии, m – масса сухого материала.

 

Водостойкость. Определение. Расчетная формула.

Водостойкость – способность материала сохранять прочностные свойства при увлажнении. Количественной характеристикой является коэффициент размягчения – отношение прочности материала, насыщенного водой, к прочности сухого материала:

где R сух – предел прочности сухого материала, R нас – предел прочности насыщенного материала, МПа.

Если К_р >0,8, материал считается водостойким (например, стекло), их можно применять во влажных условиях без специальных мер по защите их от увлажнения. Если К_р <0,8, то материал неводостойкий (например, гипс).