Структурные характеристики и параметры состояния материала
Основные структурные характеристики материала, во многом определяющие его технические свойства, - это плотность и пористость; важнейший параметр состояния - влажность.
Плотность – физическая величина, определяемая массой единицы объема вещества (или материала).
В зависимости от того, берется ли в расчет объем только самого вещества, из которого состоит материал, или весь объем материала с порами и пустотами, различают истинную и среднюю плотность.
1 Истинная плотность – масса единицы объема абсолютно плотного материала:
, (1)
где m – масса материала,
Va – объем в плотном состоянии.
Таким образом, истинная плотность характеризует не материал, а вещество, из которого состоит материал.
2 Средняя плотность – масса материала в естественном состоянии (вместе с порами). Среднюю плотность вычисляют по формуле:
, (г/см3, кг/м3) (2)
где m – масса материала,
V0 – объем материала в естественном состоянии.
Определяется средняя плотность на образцах, имеющих правильную или неправильную форму. Объем образца неправильной формы определяется методом гидростатического взвешивания, для этого материал насыщают жидкостью, затем взвешивают на воздухе и в жидкости.
3 Насыпная плотность – масса единицы объема материала в свободнонасыпанном состоянии:
, (3)
где m1 – масса мерного сосуда, г, кг;
m2 - масса мерного сосуда, наполненного материалом, г, кг;
V – объем мерного сосуда, см3, м3.
4 Пористость – степень заполнения объема материала порами.
По величине пористость является дополнением к плотности, пористость изменяется от 0 до 100%.
, (4)
где - средняя плотность,
- истинная плотность.
Поры бывают открытые и закрытие. Открытые поры – это поры, сообщающиеся с внешней средой. Открытая пористость определяется по объему поглощенной жидкости. Закрытая пористость определяется как разность между общей пористостью и открытой пористостью.
Пз = П - По. (5)
По величине воздушных пор материалы разделяют на :
1) мелкопористые (поры имеют размеры в сотые и тысячные доли мм);
2) крупнопористые (размеры пор от десятых долей мм до 1-2 мм).
Наиболее крупные поры в изделиях и полости между кусками рыхлого материала называют пустотами. Пустотность можно вычислить по той же формуле, что и пористость.
Пористость материалов колеблется в широких пределах, например, 0,2-0,8% - гранит, 75-85% - пенобетон. От пористости зависят такие важные свойства материала как прочность, водопоглощение, морозостойкость.
Влажность – содержание влаги в материале в данный момент, отнесенное к единице массы материала в сухом состоянии. Влажность Wm (%) определяют по формуле:
, (6)
где mВЛ – масса материала в естественно-влажном состоянии;
mСУХ – масса материала, высушенного до постоянной массы.
Дата добавления: 2016-07-27; просмотров: 1424;