Podstawowe własności fizyczne
Gęstość
Nasiąkliwość
teoretyczna
Wodoszczelność
Gęstość
Higroskopijność
Odporność na
Odporność na
Gęstość
Gęstość
zamrażanie
objętościowa
Ścieralność i
Gęstość nasypowa
odporność na
Porowatość
rozdrabnianie
Wilgotność
Skład ziarnowy
1
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.
n  liczba atomów przypadających na komórkę
nM
A
elementarnÄ…,
Á =
MA  masa atomowa
Vk NA
Vk  objętość komórki
NA  Liczba Avogadra (6,023·1023 mol-1)
2
Gęstość teoretyczna
- przykład
WiedzÄ…c, że masa atomowa żelaza wynosi 55,847 g·mol-1, a promieÅ„
atomu Fe-ą 124 pm, oblicz gęstość teoretyczną żelaza.
RozwiÄ…zanie
Żelazo ą ma strukturę RPC, a na komórkę elementarną
Żelazo ą ma strukturę RPC, a na komórkę elementarną
przypadajÄ… 2 atomy.
4R 4Å"124
Parametr komórki a a = = = 286,4Å"10-12 m
3 3
2(55,847gÅ"mol-1)
6
Á =
3
(286,4Å"10-12m) (6,023Å"1023mol-1)=7,89Å"10 gÅ"m-3
Á = 7,89Mg / m3
Zmierzona wartość gęstości żelaza wynosi 7,87 Mg/m3
3
Gęstość objętościowa
stosunek masy suchego materiału do
jego objętości łącznie porami
Na próbkach foremnych
m
Á = [kg /m3]
V
V
4
Na próbkach nieforemnych
metoda hydrostatyczna
Prawo Archimedesa
Na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła
wyporu hydrostatycznego skierowana
wyporu hydrostatycznego skierowana
przeciwnie do ciężaru ciała, równa ciężarowi
cieczy wypartej przez to ciało.
md
Á = Å"Árh [kg/m3]
ms -mh
5
Gęstość (właściwa)
stosunek masy suchego materiału do objętości jej
części stałej
me
Ár = [kg/m3]
Vs
me - masa suchego materiału, g, kg,
me - masa suchego materiału, g, kg,
Vs  objętość absolutna (bez porów) materiału , cm3 , m3.
Metody oznaczania:
-Metoda piknometryczna
-Metoda obiętościomierza LeChateliera
6
Metoda piknometryczna
me
Ár = Å" Árh [kg/m3]
m2 + me - m1
m  masa próbki sproszkowanej
me  masa próbki sproszkowanej
(<0,063 mm) i wysuszonej do
stałej masy
m1  masa piknometru
wypełnionego wodą i
sproszkowaną próbką
m2  masa piknometru
wypełnionego wodą
rrh  gęstość cieczy
7
Metoda obiętościomierza
LeChateliera
me
Ár = Å" Árh [kg/m3]
Vs
Vs  wartość objętości odczytana
na skali objętościomierza, cm3
Temperatura [OC] Gęstość wody
Temperatura [ C] Gęstość wody
[kg/m3]
0 999,84
4 999,97
10 999,70
15 999,10
20 998,20
25 997,04
30 995,64
100 958,35
8
Porównanie gęstości i gęstości
objętościowej wybranych materiałów
Gęstość Gęstość objętościowa
Rodzaj materiału
[kg/dm3 ] [kg/dm3 ]
DREWNO 1,55 0,45 ÷ 0,95
CERAMIKA 2,70 1,80 ÷ 1,95
BETON ZWYKA
Y 2,80 2,00 ÷ 2,50
STAL 7,85 7,85
SZKA
O OKIENNE 2,65 2,65
SMOA
A 1,15 1,15
9
Gęstość nasypowa
Iloraz niezagęszczonej masy suchego
materiału określonej frakcji (np.
kruszywo, cement, materiały
proszkowe) wypełniającego określony
pojemnik do objętości tego pojemnika.
pojemnik do objętości tego pojemnika.
m
ÁN = [kg / m3]
Vc
10
Porowatość
Pory otwarte  pory kontaktujÄ…ce siÄ™ z atmosferÄ…
Pory zamknięte  otoczone ze wszystkich stron
ciałem stałym
porowatość otwarta (Po)
+
porowatość zamknięta (Pz)
porowatość całkowita (Pc)
Schemat rozkładu
porów w materiale
11
Porowatość
Porowatość otwarta wyrażona
ms - md
jest jako procentowy stosunek
po = Å"100%
pomiędzy objętością otwartych
ms - mh
porów i objętością próbki do
badania
badania
îÅ‚ Å‚Å‚
Áb
Porowatość całkowita jest to
pc = Å"100%
procentowy stosunek objÄ™toÅ›ci ïÅ‚1-
Ár śł
ðÅ‚ ûÅ‚
porów (otwartych i zamkniętych)
go objętości próbki.
pc=100%-s [%]
Áb Szczelność - wyznacza siÄ™ jako
s = Å"100% stosunek gÄ™stoÅ›ci objÄ™toÅ›ciowej
do gęstości. Określa zawartość
Ár
substancji w jednostce objętości.12
Przykłady liczbowe
Jaka będzie zawartość procentowa porów w ołowiu, gdy jego gęstość i
gęstość objętościowa są sobie równe i wynoszą 11,3 Mg/ m3 ?
Szczelność kruszywa wynosi 53%. Jaka będzie jego gęstość, gdy gęstość
objętościowa wynosi 1,98 g/cm3 ?
Porowatość dolomitu wynosi 15 %. Wyznaczyć jego gęstość objętościową,
Porowatość dolomitu wynosi 15 %. Wyznaczyć jego gęstość objętościową,
gdy jego gęstość wynosi 2,72 g/cm3.
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 cm3.
Oblicz gęstość zbrojonego betonu w belce o stałym przekroju poprzecznym
wynoszącym 0,045 m2. Zbrojenie składa się z 6 prętów stalowych o średnicy
25 mm, prostopadłych do przekroju poprzecznego belki.
Gęstość stali 7,8 Mg/m3, betonu bez zbrojenia 2,4 Mg/m3
13