Prowadząca dr. Teresa Zych
MATERIAŁY BUDOWLANE
Gęstość, porowatość
GĘSTOŚĆ (gęstość właściwa)
Jest ona zdefiniowana jako stosunek masy suchego materiału (md) do jego objętości bez porów (szkielet) (V
bez
porami
).
ρ = m
d
/ V
bez
porami
[kg/m3, g/cm3]
GĘSTOŚĆ POZORNA (objętościowa)
Jest ona zdefiniowana jako stosunek masy suchego materiału (md) do całkowitej objętości (z porami)
(V
z porami
).
ρ
0
= md / V
z porami
= md / V
0
[kg/m3, g/cm3]
SZCELNOŚĆ
Jest ona zdefiniowana jako stosunek (procent) objętości szkieletu (V
bez
pory
) do całkowitej objętości (V
z
pory
).
s = (V
bez porów
/ V
z porami
) 100% = (ρ
0
/ ρ) 100%
POROWATOŚĆ
Jest ona zdefiniowana jako stosunek (procent) objętości porów (V
porów
) do objętości całkowitej) (V
z
porów
).
p = (V
porów
/ V
z porami
) 100% = [1 - (ρ0 / ρ)] 100%
Oznaczanie gęstości
Przygotowywanie materiału proszkowego
(bez porów)
Rozdrobnić próbkę (w mosiężnym lub porcelanowym naczyniu);
Rozetrzeć próbkę na drobny proszek w młynie;
Przesiać próbkę przez sitko o oczku 0,08mm;
Wysuszyć próbkę w suszarce w temperaturze 105
o
C (- do stałej masy);
Schłodzić próbkę do temperatury otoczenia i umieścić w eksykatorze.
Metoda Koby (objętościomierza) Le Chatelier’a
(przybliżona)
Przemyć i czyścić kolbę;
Napełnić kolbę denaturatem do poziomu „0” (menisk wklęsły);
Wyciągnąć próbkę z eksykatora;
Zważyć naczynie z sproszkowanym materiałem (m
1
);
Małymi porcjami wsypywać sproszkowaną próbkę do kolby;
Zważyć naczynie z pozostałym sproszkowanym materiałem (m
2
);
Obliczyć gęstość badanego materiału.
ρ
= (m
1
- m
2
) / V
V – objętość materiału sproszkowanego (do kolby wsypuje się 20 cm
3
)
Metoda piknometryczna
(dokładna; do 0,001g)
Zważyć pusty piknometr (m
p
);
Napełnić ok. 1/3 sproszkowanym materiałem (ok. 10g);
Zważyć piknometr wraz z próbką (m
p+m
);
Dolać wody destylowanej (w temperaturze 20
o
C) do pełna;
Zważyć piknometr z próbką i wodą destylowaną (m
p+m+w
);
Opróżnić piknometr, a następnie wypełnić go wodą destylowaną;
Zważyć piknometr wraz z wodą (m
p+w
);
Obliczyć gęstość badanego materiału.
ρ
= (ρ
w *
m
p
) / (m
p
+ m
p+w
– m
p+m+w
)
ρ
w
=
0,998 g/cm3 (w temperaturze 20
C)
Oznaczanie gęstości
(dla próbek o kształcie regularnym)
Wysuszyć próbkę (w zależności od materiału: w temperaturze 80
Zważyć suchą próbkę;
Określić V
0
, poprzez pomiar długości boków (z dokładnością do 1mm);
Obliczyć gęstość pozorną.
(dla próbek o kształcie nieregularnym)
Wysuszyć próbkę (w zależności od materiału: w temperaturze 80
Zważyć suchą próbkę (m
d
);
Zanurzyć suchą próbkę w parafinie, aby uzyskać cienką powłokę, zamykającą pory;
Po utwardzeniu się wosku zważyć próbkę (m
Zanurzyć próbkę w objętościomierzu i odczytać objętość (V
Obliczyć objętość parafiny (V
wosku
V
wosku
= (m
z woskiem
Obliczyć gęstość pozorną.
ρ
0
Oznaczanie gęstości objętościowej
Metoda bezpośrednia
(dla próbek o kształcie regularnym)
Wysuszyć próbkę (w zależności od materiału: w temperaturze 80
o
C – 105
o
C) – do stabilnej masy;
, poprzez pomiar długości boków (z dokładnością do 1mm);
ρ
0
= m
/V
0
Metoda parafinowa
(dla próbek o kształcie nieregularnym)
Wysuszyć próbkę (w zależności od materiału: w temperaturze 80
o
C – 105
o
C) – do stabilnej masy;
chą próbkę w parafinie, aby uzyskać cienką powłokę, zamykającą pory;
Po utwardzeniu się wosku zważyć próbkę (m
z
woskiem
);
próbkę w objętościomierzu i odczytać objętość (V
z
woskiem
);
wosku
);
z woskiem
– m
d
)/
ρ
wax
ρ
wosku
= 0.93 g/cm3
0
= m
d
/ (V
z
woskiem
– V
wosku
)
objętościowej
do stabilnej masy;
do stabilnej masy;
chą próbkę w parafinie, aby uzyskać cienką powłokę, zamykającą pory;
= 0.93 g/cm3
Metoda ważenia hydrostatycznego (wagi hydrostatycznej)
(dla próbek o nieregularnym kształcie)
Siła wyporu działająca na ciało jest równa ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało i jest skierowana w górę.
Wysuszyć próbkę (w zależności od materiału: w temperaturze 80
Zważyć suchą próbkę (m
d
);
Nasycić próbkę wodą, a następnie zważyć ją w powietrzu (m
Zważyć próbkę w wodzie (m
2
);
Obliczyć objętość próbki (V
0
);
Obliczyć gęstość pozorną.
ρ
0
= m
d
/ V
Metoda ważenia hydrostatycznego (wagi hydrostatycznej)
(dla próbek o nieregularnym kształcie)
jest równa ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało i jest skierowana w górę.
Wysuszyć próbkę (w zależności od materiału: w temperaturze 80
o
C – 105
o
C) – do stabilnej masy;
stępnie zważyć ją w powietrzu (m
1
);
/ V
0
V
0
= (m
1
– m
2
)/
ρ
wody
Metoda ważenia hydrostatycznego (wagi hydrostatycznej)
jest równa ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało i jest skierowana w górę.
do stabilnej masy;
wody