ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Способность материалов реагировать на воздействие гравитации, теплоты, влажности, звука, излучения и других факторов определяется их физическими свойствами.
Важнейшими параметрами физического состояния материала являются плотность, удельная поверхность, пористость, гигроскопичность, влажность, влагоотдача, водостойкость [1].
Плотность характеризуется отношением массы материала к его объему. Различают истинную, среднюю и насыпную плотность.
Истинная плотность — масса единицы объема однородного материала в абсолютно плотном состоянии, т. е. без учета пор и пустот. Определяется отношением массы материала к его объему в указанном состоянии. Истинная плотность каждого вещества - постоянная величина, которая не может быть изменена без изменения его химического состава или молекулярной структуры.
Средняя плотность — масса единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. с порами и пустотами. Определяется отношением массы т материала к его объему в естественном состоянии. Зависит от структуры и влажности, существенно влияет на механическую прочность, водопоглоще- ние, теплопроводность и другие свойства материалов.
Насыпная плотность — масса единицы объема рыхло насыпанных сыпучих материалов без уплотнения.
Пористость — степень заполнения объема материала порами, вычисляют по формуле
и выражают в процентах объема.
Сыпучие и рыхлые материалы (песок, ангидрит, цемент, известь, пигменты и т. д.) кроме пор имеют пустоты — воздушные полости между отдельными частицами материала.
Пустотность - отношение суммарного объема пустот в рыхлом материале ко всему объему, занимаемому этим материалом. Для численного выражения пустотности необходимо знать среднюю плотность и насыпную плотность материала. Пустотность вычисляют по той же формуле, что и пористость, и выражают в процентах.
Коэффициент плотности — степень заполнения объема материала твердым веществом, т. е. сухой материал состоит из твердого каркаса и воздушных пор.
При транспортировании и хранении материаль могут поглощать воду, что, как правило, приводит к ухудшению их свойств.
Гидрофизические свойства связаны с воздействием на материал воды. К ним относятся гигроскопичность, водопоглощение, влажность, влагоотдача.
Гигроскопичность - свойство пористо-капиллярного материала поглощать влагу из воздуха. Степень поглощения зависит от относительной влажности воздуха и температуры.
С увеличением относительной влажности при снижении температуры воздуха гигроскопичность повышается. Она характеризуется отношением массы поглощенной материалом влаги при относительной влажности воздуха 100 % и температуре +20 °С к массе сухого материала.
Гигроскопичность отрицательно сказывается на качестве материалов. Так, цемент при хранении под влиянием влаги воздуха комкуется, его прочность снижается.
Водопоглощение — свойство материала при непосредственном контакте с водой впитывать и удерживать ее в своих порах. Водопоглощение выражают степенью заполнения объема материала водой (водопоглощение по объему WD) или отношением количества поглощенной воды к массе сухого материала (водопоглощение по массе Wm). Вычисляют по формулам
Водопоглощение отрицательно сказывается на других свойствах материалов: понижается морозостойкость, увеличивается плотность и соответственно возрастает теплопроводность.
Влажность — отношение массы воды, находящейся в данный момент в материале, к массе (реже к объему) материала в сухом состоянии.
Она зависит от пористости материала, гигроскопичности, а также от свойств окружающей среды — относительной влажности и температуры воздуха, контакта материала с водой.
Влажность является одной из самых важных характеристик материалов, используемых при изготовлении сухих смесей, так как при применении исходных материалов с повышенной влажностью (превышающей нормы, установленные технологическим регламентом на производство сухих смесей) получают сухие смеси с ограниченным сроком годности. Это одна из основных характеристик, которая обязательно контролируется заводской лабораторией при поступлении материалов.
Влагоотдача - свойство материала терять находящуюся в его порах воду. Числовой характеристикой влагоотдачи является количество воды в процентах, испарившейся из материала в течение 1 сут при температуре +20 °С и относительной влажности воздуха 60 %.
Водостойкость - свойство материала сохранять прочность при насыщении его водой. Критерием водостойкости материалов служит коэффициент размягчения
т. е. отношение прочности при сжатии материала, насыщенного водой, к прочности сухого материала. Он изменяется от 0 (глина) до 1 (стекло). Материалы, коэффициент размягчения которых больше 0,75, называются водостойкими.
Е. К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси. К, 2000