background image

Podstawowe własności fizyczne



Gęstość 
teoretyczna



Gęstość
Gęstość 



Nasiąkliwość



Wodoszczelność



Higroskopijność
Odporność na 

1



Gęstość 
objętościowa



Gęstość nasypowa



Porowatość 



Wilgotność



Odporność na 
zamrażanie



Ścieralność i 
odporność na 
rozdrabnianie



Skład ziarnowy

background image

Gęstość teoretyczna

Gęstość wyliczana w oparciu o znajomość wymiarów 
komórki elementarnej wyznaczanych metodą dyfrakcji 
rentgenowskiej oraz w oparciu o znajomość ilości i 
rodzaju atomów tworzących komórkę elementarną.

2

A

k

A

N

V

nM

=

ρ

– liczba atomów przypadających na komórkę 
elementarną,
M

A

– masa atomowa

V

k

– objętość komórki

N

A

– Liczba Avogadra (6,023·10

23

mol

-1

)

background image

Gęstość teoretyczna

- przykład

Wiedząc, że masa atomowa żelaza wynosi 55,847 g·mol

-1

, a promień

atomu Fe-α 124 pm, oblicz gęstość teoretyczną żelaza.

Rozwiązanie

Żelazo α ma strukturę RPC, a na komórkę elementarną

3

Żelazo α ma strukturę RPC, a na komórkę elementarną
przypadają 2 atomy.

Parametr komórki a

m

R

a

12

10

4

,

286

3

124

4

3

4

=

=

=

(

) (

)

3

6

1

23

3

12

1

10

89

,

7

10

023

,

6

10

4

,

286

)

847

,

55

(

2

=

=

m

g

mol

m

mol

g

ρ

3

/

89

,

7

m

Mg

=

ρ

Zmierzona wartość gęstości żelaza wynosi 7,87 Mg/m

3

background image

Gęstość objętościowa



Na próbkach foremnych

stosunek masy suchego materiału do
jego objętości łącznie porami

]

/

[

3

m

kg

V

m

=

ρ

4

V

background image



Na próbkach nieforemnych

metoda hydrostatyczna

Prawo Archimedesa
Na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła 
wyporu hydrostatycznego skierowana 

5

wyporu hydrostatycznego skierowana 
przeciwnie do ciężaru ciała, równa ciężarowi 
cieczy wypartej przez to ciało.

rh

h

s

d

m

m

m

ρ

ρ

=

 

[kg/m

3

]

 

background image

Gęstość (właściwa)

stosunek masy suchego materiału do objętości jej 

części stałej

s

e

r

V

m

=

ρ

 [kg/m

3

m

e  

- masa suchego materiału, g, kg,   

6

m

e  

- masa suchego materiału, g, kg,   

V

s

– objętość absolutna (bez porów) materiału , cm

3

, m

3

.

Metody oznaczania:
-Metoda piknometryczna
-Metoda obiętościomierza LeChateliera

background image

Metoda piknometryczna

m – masa próbki sproszkowanej 

rh

e

e

r

m

m

m

m

ρ

ρ

+

=

1

2

 [kg/m

3

7

m

e

– masa próbki sproszkowanej 

(<0,063 mm) i wysuszonej do 
stałej masy

m

1

– masa piknometru 

wypełnionego wodą i 
sproszkowaną próbką

m

2

– masa piknometru 

wypełnionego wodą

r

rh

– gęstość cieczy

background image

Metoda obiętościomierza 

LeChateliera

V

s

– wartość objętości odczytana 

na skali objętościomierza, cm

3

rh

s

e

r

V

m

ρ

ρ

=

 [kg/m

3

Temperatura [

O

C]

Gęstość wody 

8

Temperatura [ C]

Gęstość wody 

[kg/m

3

]

0

999,84

4

999,97

10

999,70

15

999,10

20

998,20

25

997,04

30

995,64

100

958,35

background image

Rodzaj materiału

Gęstość

[kg/dm

3

]

Gęstość objętościowa

[kg/dm

3

]

DREWNO 

1,55 

0,45 ÷ 0,95 

CERAMIKA 

2,70 

1,80 ÷ 1,95

Porównanie gęstości i gęstości 

objętościowej wybranych materiałów

9

BETON ZWYKŁY 

2,80

2,00 ÷ 2,50 

STAL 

7,85 

7,85 

SZKŁO OKIENNE 

2,65 

2,65 

SMOŁA 

1,15 

1,15 

background image

Gęstość nasypowa

Iloraz niezagęszczonej masy suchego 
materiału określonej frakcji (np. 
kruszywo, cement, materiały 
proszkowe)  wypełniającego określony 
pojemnik do objętości tego pojemnika.

10

pojemnik do objętości tego pojemnika.

]

/

[

3

m

kg

V

m

c

N

=

ρ

background image



Pory otwarte – pory kontaktujące się z atmosferą



Pory zamknięte – otoczone ze wszystkich stron 
ciałem stałym

Porowatość

11

porowatość otwarta (P

o

)

+

porowatość zamknięta (P

z

)



porowatość całkowita (P

c

)

Schemat rozkładu 

porów w materiale

background image

Porowatość

Porowatość otwarta wyrażona 
jest jako procentowy stosunek 
pomiędzy objętością otwartych 
porów i objętością próbki do 
badania

%

100

=

h

s

d

s

o

m

m

m

m

p

12

badania

Porowatość całkowita jest to 
procentowy stosunek objętości 
porów (otwartych i zamkniętych) 
go objętości próbki.

%

100

1

=

r

b

c

p

ρ

ρ

 

p

c

=100%-s [%] 

Szczelność - wyznacza się jako
stosunek gęstości objętościowej
do gęstości. Określa zawartość
substancji w jednostce objętości.

%

100

=

r

b

s

ρ

ρ

background image

Przykłady liczbowe



Jaka będzie zawartość procentowa porów w ołowiu, gdy jego gęstość i 
gęstość objętościowa są sobie równe i wynoszą 11,3 Mg/ m

3

?



Szczelność kruszywa wynosi 53%. Jaka będzie jego gęstość, gdy gęstość
objętościowa wynosi 1,98 g/cm

3

?



Porowatość dolomitu wynosi 15 %. Wyznaczyć jego gęstość objętościową, 

13



Porowatość dolomitu wynosi 15 %. Wyznaczyć jego gęstość objętościową, 
gdy jego gęstość wynosi 2,72 g/cm

3



Wyznaczyć objętość jaką zajmie sproszkowany odłamek skały, jeżeli 
wiadomo, że porowatość tej skały wynosi 16 %, masa 2,37 kg a objętość
wyznaczona na wadze hydrostatycznej 998 cm

3

.



Oblicz gęstość zbrojonego betonu w belce o stałym przekroju poprzecznym 
wynoszącym 0,045 m

2

. Zbrojenie składa się z 6 prętów stalowych o średnicy 

25 mm, prostopadłych do przekroju poprzecznego belki.

Gęstość stali 7,8 Mg/m

3

, betonu bez zbrojenia 2,4 Mg/m

3