3. Определение пористости и коэффициента плотности

Пористость (П) показывает степень заполнения объема материала порами. Поры представляют собой полости между элементами структуры внутри материала. Объем пористого материала в естественном состоянии V_е складывается из объема твердого вещества (абсолютного объема) V_а и объема пор V_п: V_е=V_а+V_п.

Зная среднюю и истинную плотность пористость (П), %, можно вычислить по формуле 4:

, (4)

где p_о – средняя плотность материала, кг/м³;

p – истинная плотность материала, кг/м³.

Коэффициент плотности (К_пл) характеризует степень заполнения объема материала твердым веществом и вычисляется по формуле 5:

, (5)

В сумме П+К_пл=100%, т.е. высушенный материал можно представить состоящим из твердого каркаса, обеспечивающего прочность, и воздушных пор.

Результаты занести в таблицу:

Материал	Коэффициент плотности, %	Пористость, %
Сталь	100	0
Гипс
Гранит
Древесина
Бетон тяжелый
Бетон легкий
Вулканический туф
Щебень (известняк)

4. Определение водопоглощения и коэффициента насыщения у гипса.

Водопоглощение (W) – способность пористого материала впитывать и удерживать в себе воду. Заполнение пор водой обусловлено капиллярным всасыванием и возможно как при полном погружении материала в воду, так и при частичном – с подъемом воды по образцу. Водопоглощение оценивают максимальным количеством воды (по массе или объему), которое может впитать абсолютно сухой материал при стандартных условиях насыщения. Водопоглощение выражают отношением массы поглощенной воды к массе сухого материала (водопоглощение по массе W_м) или отношением к объему в естественном состоянии (водопоглощение по объему W_о).

Подготовка к испытанию: Образец (гипсовая балочка 4х4х16) с помощью пилы разделяют на две равные половины. Обе половины взвешивают и определяют их объем.

Проведение испытания: Один образец (половинка балочки) остается контрольным, т.е. сухим. Второй образец помещают в емкость и заполняют водой на ¼ части высоты образца и выдерживают 3 мин. Температура воды в емкости должна быть (20±2)С. Образец взвешивают, затем помещают опять в емкость и заполняют водой на ½ части высоты образца, выдерживают 3 мин. Таким образом, образец методом постепенного погружения материала в воду определяют водопоглощение.

Обработка результатов: Водопоглощение материала отдельного образца по массе W_м, в процентах определяют с погрешностью до 0,1 % по формуле 6:

, (6)

где m₁ – масса насыщенного водой образца, г;

m₂ – масса сухого образца, г.

Водопоглощение материала по объему определяют с погрешностью до 0,1% по формуле 7:

, (7)

где m₁ – масса насыщенного водой образца, г;

m₂ – масса сухого образца, г.

V – объем образца, см³.

Водопоглощение материала принимают как среднее арифметическое результатов испытания всех образцов.

Водопоглощение по объему позволяет определить коэффициент насыщения пор водой К_н по формуле 8:

, (8)

Этот коэффициент характеризует содержание в материале открытых и замкнутых пор и может изменяться от 0, если все поры замкнутые, до 1, если все поры открытые и водопоглощение равно пористости. Коэффициент насыщения дает возможность ориентировочно прогнозировать морозостойкость каменных материалов, если:

К_н<0,6 – материал принято считать морозостойким;

К_н = 0,6…0,8 – сомнительно морозостойким;

К_н>0,8 – неморозостойким.

Результаты занести в таблицу:

Показатели	Глубина погружения образца от высоты (в долях)
	1/4	1/2	3/4	1
Срок выдерживания t, мин.
Масса образца m, г
Водопоглощение по массе Wм, %
Водопоглощение по объему Wо, %
Коэффициент насыщения пор, Кн