Кирпич керамический пористость водопоглощение
Пористость
Пористость керамического черепка (пористых изделий) обычно составляет 10…40%, она возрастает при введении в керамическую массу порообразующих добавок. Стремясь снизить плотность и теплопроводность, прибегают к созданию пустот в кирпиче и керамических камнях.
Водопоглощение
Водопоглощение характеризует пористость керамического черепка. Пористые керамические изделия имеют водопоглощение 6…20 % по массе, т. е. 12…40 % по объему. Водопоглощение плотных изделий гораздо меньше: 1…5% по массе (2…10% по объему).
Теплопроводность
Теплопроводность абсолютно плотного керамического черепка большая — 1,16 Вт/(м-град С). Воздушные поры и пустоты, создаваемые в керамических изделиях. снижают плотность и значительно уменьшают теплопроводность, так, например, снижение плотности стеновых керамических изделий с 1800 до 700 кг/м3 понижает их теплопроводность с 0,8 до 0,21 Вт/(м-град С). Соответственно уменьшается толщина наружной стены и материалоемкость ограждающих конструкций.
Прочность
Прочность зависит от фазового состава керамического черепка, пористости и наличия трещин. Марка стенового керамического изделия (кирпича и др.) по прочности обозначает предел прочности при сжатии, однако при установлении марки кирпича наряду с прочностью при сжатии учитывают показатель прочности при изгибе, поскольку кирпич в кладке подвергается изгибу. Изделия с пористым черепком выпускаются марок 75…300, а плотные изделия (дорожный кирпич и др.) более высоких марок (400…1000).
Морозостойкость
Марка по морозостойкости обозначает число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживает керамическое изделие в насыщенном водой состоянии без признаков видимых повреждении (расслоение, шелушение, растрескивание). Керамические изделия имеют марки по морозостойкости: 15, 25, 35, 50, 75, 100 в зависимости от своей структуры. Керамический материал морозостоек.
Паропроницаемость
Паропроницаемость стеновых керамических изделий способствует вентиляции помещений. Малая паропроницаемость нередко служит причиной конденсации влаги на внутренней поверхности стен помещений с повышенной влажностью воздуха. Паропроницаемость зависит от пористости и характера пор. Например, коэффициент паропроницаемости фасадных плиток полусухого прессования с водопоглощением 8,5; 6,5 и 0,25 % соответственно равен 0,155; 0,0525 и 0,029 г/(м-ч-Па). Неодинаковая паропроницаемость слоев, из которых состоит наружная стена, вызывает накопление влаги. Так, фасадная облицовка стен глазурованными плитками может привести к накоплению влаги в контактном слое стена-плитка; последующее замерзание влаги вызывает отслоение облицовки.
Определение пористости и водопоглощения материалов
Цель: научиться рассчитывать пористость и водопоглощение материала. ‘ «,;!/Уг
Определение пористости материалов
Используя найденные значения истинной и средней плотности и значения пористости, указанные в табл. 2.1, рассчитывают пористость кирпича, дерева и пенопласта по формуле
І Ч Таблица 2.2. Результаты определения структурных
характеристик и свойств материалов I /
1 Кирпич керамический I Древесина (сосна) Пенопласт полистирольный
Все испытания проводят на трех —пяти образцах и в табл. 2.2 заносят данные средних значений структурных характеристик и свойств материалов.
Водопоглощение рассчитывают для образца керамического кирпича, используя данные, полученные в лабораторной работе № 1 (II), массу сухого образца кирпича тсух и массу насыщенного водой образца
Водопоглощение по массе Wn„, определяют по формуле
^ I т [^нас fflcyyj Д^сух] ЮО.
Водопоглощение по объему Wa0 рассчитывают по найденному водопоглогцению по массе Wn„ и средней плотности кирпича определенной в работе II.
гдерн2о — плотность воды, выраженная в тех же единицах, что и заносят в табл. 2.3.
По результатам табл. 2.3 студенты делают вывод о других свойствах исследованных материалов (морозостойкости, теплопроводности и т. п.) и их использовании.
Лабораторная работа N2 2.
Определение прочности и водостойкости
Цель: ознакомиться с методом экспериментального определения предела прочности материала при сжатии и оценки его водостойкости по коэффициенту размягчения.
Материалы:. образцы-кубы (не менее 6 шт.) из затвердевшего гипсового вяжущего с ребром 2. 5 см (размер образцов зависит от максимального усилия, развиваемого имеющимся в лаборатории прессом).
Оборудование: пресс гидравлический с силоизмерителем или манометром (максимальное усилие, развиваемое прессом, 10. 100 кН); фарфоровая или металлическая чашка с водой, измерительная линейка.
Гипсовые образцы-кубы нумеруют (номер ставят на поверхности, которая была боковой при формовании), измеряют площадь занумерованной поверхности и заносят полученные значения в табл. 2.3. Образцы делят на две группы: №1,2, 3 и № 4, 5, 6. Образцы первой группы испытывают сухими, второй — помещают в воду перед испытанием на 10. 15 мин в зависимости от размеров образца.
Сухие и влажные образцы помещают в пресс занумерованной (боковой) поверхностью вверх. Опускают плиту пресса до поверхности
образца и нагружают. Момент разрушения определяют по остановке или началу обратного хода стрелки силоизмерителя (манометра) и ипзуально по появлению трещин на образце. Разрушающее усилие Fmр (или показание манометра) заносят в табл. 2.3.
Таблица 2.3. Результаты испытаний
I Ілощадь поперечного сечения, м
II оказания манометра, кПа Разрушающее усилие, МПа
Предел прочности при сжатии,
При использовании прессов с манометрами разрушающее усилие рассчитывают по формуле. Fpav = pS„, где р — показание манометра в момент разрушения образца, кПа; Sa — площадь поршня пресса, м2.
Предел прочности при сжатии (МПа) рассчитывают по формуле!’ Гтр/А, где А — площадь поперечного сечения образца, м.
По результатам испытаний сухих и водонасыщенных образцов определяют среднюю прочность гипсового камня в сухом и водонасы — шгином состоянии и ее значение заносят в табл. 2.3.
Водостойкость испытуемого материала оценивают по коэффициенту размягчения
где RHac — предел прочности в водонасыщенном состоянии, МПа;
Д, ух — предел прочности в сухом состоянии, МПа. По полученному значению Аразм делают вывод о водостойкости гипсового камня.
Изучаем плотность кирпича
Заказать бесплатную консультацию инженера — строителя
От таких свойств кирпича, как влагостойкость, огнеупорность, морозоустойчивость, пористость черепка, вес, а также предельная несущая нагрузка и расцветка, зависят потребительские характеристики постройки, которая получится в итоге. Именно по желаемым качествам будущего дома и подбирают материал для строительства. Но есть одно качество, которое, покупая кирпич, учитывают всегда – плотность.
Плотность кирпича – это параметр, напрямую влияющий на тепло- и звукоизоляцию зданий, на общий вес конструкции. Коэффициент плотности высчитывается как соотношение массы кирпичного тела к объёму. Причём, объем учитывает общие габариты, включая в себя и технические пустоты. Таким образом, чем легче кирпич, тем меньше его плотность, при одинаковых размерах.
Уменьшают плотность кирпича за счет пустот с воздухом. Это может происходить двумя путями – увеличением пористости черепка с помощью специальных вспенивающих добавок, а также созданием визуально наблюдаемых технических пустот внутри блока (чаще всего со стороны постели).
На что влияет плотность кирпича?
Такие качества, как вес и плотность материала напрямую определяют возможности применения его в строительстве:
Выбирая кирпич с меньше плотностью, получают возможность строить более тёплые дома, поскольку воздух, наполняющий пустоты – самая лучшая теплоизоляция; Покупая кирпич с более высокой плотностью (и меньшим количеством пустот), делают выбор в пользу прочности и долговечности конструкций.
Наиболее популярный в отечественных широтах, керамический кирпич выпускают полнотелым (сплошным) и пустотелым (со специальными техническими пустотами), а также с обычной или повышенной пористостью черепка (поризованным). Таким образом, даже сплошное «нутро» может сообщать кирпичику свойства пустотелого, являясь, по сути, промежуточным вариантом.
Каким бывает пустотелый кирпич?
В зависимости от технологии производства, пустоты кирпича могут иметь разную форму (круглая, щелевидная, прямоугольная), разное количество и размер, различное расположение (сквозные, закрытые с одной стороны), отличаться по направлению отверстий. Кроме того, пустотелым делают и рядовой, и облицовочный блок.
Преимущества пустотелого и поризованного кирпича:
- Более лёгкий и тёплый кирпич позволяет возводить менее толстые стены;
- Количество пор и пустот напрямую влияет на звукоизолирующие параметры;
- Пустотелый кирпич теплее полнотелого, поскольку теплопередача возможна только по плотной фактуре;
- Зачастую меньшая стоимость, по сравнению с полнотелым кирпичом, позволяет существенно экономить на смете.
Из недостатков стоит упомянуть, что пустотелый кирпич с горизонтальными отверстиями не может служить материалом для несущих стен, поскольку его прочность не способна выдерживать длительные серьёзные нагрузки. Влагопоглощение у пустотелых блоков тоже выше, что может серьезно ухудшить климат в доме без дополнительной гидро- и пароизоляции.
Полнотелый кирпич, ты какой?
Полнотелый кирпич изготавливается из обожжённой глины без вспенивающих добавок и образования технологических пустот. Эта особенность делает его более выносливым и износостойким. Полнотелый кирпич также бывает рядовым, лицевым и даже печным огнеупорным.
Преимущества полнотелого кирпича:
- Выдерживает высокие весовые нагрузки и применяется для строительства несущих конструкций, а также стен и облицовки;
- Имеет низкое водопоглощение, обеспечивая более высокий уровень комфорта в доме;
- Обладает хорошей геометрией, требует меньше раствора, сетки и других сопутствующих материалов в процессе строительства.
Из минусов – уже упомянутая более высокая теплопроводность. Стены из полнотелого кирпича придётся дополнительно утеплять теплоизоляционными материалами.
Кирпич на Руси с XV века является излюбленным строительным материалом и ценится за прочность, долговечность и тепло. Выбирая для строительства своего дома качественный кирпич, Вы делаете вложение в своё будущее, в наследство, которое Вы оставите будущим поколениям своей семьи. Именно от того, как Вы видите фамильный дом (одноэтажный или в несколько уровней, облицованный или естественной красоты, с примыкающими постройками или одиночный и т.д.) и зависит то, какой плотности кирпич подойдёт именно Вам.
Специалисты компании Блок СПб грамотно проконсультируют Вас о свойствах того или иного вида строительной продукции и помогут рассчитать необходимый объем кирпича для Вашего дома. Ну а цвет, текстуру, размер Вы можете выбрать прямо сейчас в каталоге Кирпич
Основные свойства строительных материалов
Лабораторная работа №2
1. Определение насыпной плотности материалов
Материалы: кварцевый песок.
Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, стандартная воронка, линейка, мерный цилиндр емкостью 1 л.
взвесить мерный цилиндр – m 1 г;
в стандартную воронку, установленную на поддон, засыпать песок при закрытом затворе (рис. 1.4.);
одним приемом, открыв затвор, заполнить песком мерный цилиндр до образования конуса над его краями;
удалить избыток песка, проводя линейкой по верхней части образующей цилиндра;
взвесить мерный цилиндр, заполненный песком – m 2 г.
Взвешивание произвести с точностью до 1 г.
Опыт повторить трижды.
Р
ис. 1.4. Стандартная воронка
1 – корпус; 2 – трубка; 3 – задвижка; 4 – мерный цилиндр
ЛАБОРАТОРНЫЙ ЖУРНАЛ
объем,
масса
За окончательный результат принять среднее значение 3-х опытов.
Пустотность – это доля межзерновых пустот в насыпном объеме материала.
П у – пустотность, доли или %;
V пуст – объем пустот в насыпном объеме материала, см 3 ;
V – объем материала, см 3 .
Пустотность выражается и в %:
Пустотность – важнейшая характеристика правильности подбора зернового состава заполнителей для бетона, от которых зависит расход вяжущего (цемента, битума и др.). На практике пустотность лежит в пределах 26,5…47,6%.
2.1. Определение пустотности сыпучих материалов
Цель работы: определить пустотность песка и щебня. Установить зависимость пустотности от величины зерен сыпучего материала. Оценить правильность полученных результатов.
Материалы: кварцевый песок, фракция (0,63 – 0,315) – 2 л; щебень гранитный, фракция (10-5) – 10 л.
Приборы и приспособления: мерные цилиндры емкостью 1 л и 5 л; стандартная воронка; линейка; торговые весы; поддон.
определить насыпную плотность песка в соответствии с предыдущей частью работы;
взвесить пустой цилиндр, емкостью 5 л – m 1 , г;
засыпать щебень в цилиндр совком с высоты 10 см до образования конуса над краями, поставив его предварительно на поддон;
излишек щебня срезать линейкой вровень с краями;
взвесить цилиндр, заполненный щебнем – m 2 , г.
Взвешивать с точностью до 1 г. Среднюю плотность кварцевого песка и гранитного щебня взять из табл.1 приложения.
Определение повторить трижды.
За окончательный результат принять среднее значение пустотности их трех определений.
Лабораторная работа №3
Пористость и водопоглащение строительных материалов
Пористость и водопоглащение материалов тесно связаны друг с другом. С увеличением пористости увеличивается и водопоглощение. Поэтому эти свойства удобно рассматривать параллельно.
Пористость – это доля заполнения материала порами.
Общая пористость (или просто пористость):
где V пор – объем пор в материале.
Пористость выражается и в процентах:
От величины пористости и ее характера зависят важнейшие характеристики материала: плотность, прочность, теплопроводность, долговечность и др.
Пористость в материале характеризуется как открытыми, так и закрытыми порами.
Открытые поры увеличивают водопоглащение и водопроницаемость материала и ухудшают его морозостойкость.
Увеличение закрытой пористости за счет открытой увеличивает долговечность материала, снижает его теплопроводность.
Водопоглощение – свойство материала поглощать и удерживать воду.
Количественные характеристики этого свойства:
Массовое водопоглощение – это отношение массы поглощенной материалом воды при определенных ГОСТом условиях к массе сухого материала в %:
Объемное водопоглощение – это отношение массы поглощенной материалом воды при определенных ГОСТом условиях к объему материала в сухом состоянии в %:
m – массовое водопоглощение;
V – объемное водопоглощение;
m н – масса материала насыщенного водой при стандартных условиях, г;
m – масса воздушно-сухого материала, г;
V – объем воздушно-сухого материала, см 3 .
Соотношение между массовым и объемным водопоглощением:
Объемное водопоглощение численно равно открытой пористости:
Определив водопоглощение по объему и пористость материала, можно легко вычислить закрытую пористость:
Коэффициент насыщения пор водой – отношение водопоглощения по объему к пористости:
Он изменяется от 0 (все поры в материале замкнуты) до 1 (все поры открыты).
Чем больше К н , тем выше доля открытых пор относительно замкнутых.
Цель работы: определение пористости, водопоглощения и коэффициента насыщения пор водой на примере керамического кирпича. Оценка правильности полученных результатов.
Материалы: керамические кирпичи.
Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, штангенциркуль, линейка, ванна с водой.
высушить кирпичи (3 шт) до постоянной массы при температуре 105-110С (разность результатов 2-х последовательных взвешиваний не более 0,2%). Взвешивание произвести после полного остывания кирпичей – m, г;
измерить геометрические размеры кирпичей с точностью до 0,1 мм;
произвести насыщение кирпичей водой при температуре воды 15-20С, в течение 48 часов, при уровне воды на 2-10 см выше верха края кирпичей;
обтерев кирпичи влажной тканью, немедленно взвесить их – m н , г.
Взвешивать с точностью до 1 г.
Значение истинной плотности керамического кирпича взять из работы №1.
П зак =П о -П откр , %
За конечный результат принять среднее значение из 3-х определений.
Лабораторная работа №4
Определение влажности строительных материалов
Влажность – есть отношение массы воды, содержащейся в данный момент в материале, к его массе в сухом состоянии, в %.
m вл – масса влажного материала, г;
m – масса сухого материала, г.
Цель работы: определение влажности песка. Оценка правильности полученного результата.
Материалы: кварцевый песок.
Приборы и приспособления: бюксы, сушильный шкаф, эксикатор, технические весы.
взвесить бюкс – m 1 , г;
взвесить бюкс с влажным песком – m 2 , г;
поместить бюкс с песком в сушильный шкаф, время сушки зависит от массы навески материала;
охладить бюкс с песком в эксикаторе и взвесить – m 3 , г;
сушку производить до постоянного веса.
За конечный результат принять среднее арифметическое из 3-х параллельных определений, при условии, что относительное отклонение отдельного результата от среднего значения не превышает 5%.
с сухими песком, г
Подсчет отклонения отдельного результата от среднего значения.
Отклонения отдельного результата
ВЫВОД.
1. Перечислите свойства материалов, характеризующие особенности физического состояния строительных материалов.
2. Сравните массовое и объемное водопоглощение для испытуемых материалов. Какая величина – или больше для сравниваемых материалов? Ответ мотивируйте.
3. Как связана прочность материала с водопоглощением, с пористостью?
4. Если в материале снизить водопоглощение, то как это скажется на средней плотности материала, на истинной плотности, на коэффициенте теплопроводности?
5. Как измениться коэффициент теплопроводности, если морозостойкость материала увеличилась?
6. Назовите величину средней и истинной плотности для бетона, для керамического кирпича, для древесины и для любого полимерного материала.
7. От чего могут разрушаться материалы наружных конструкций зданий и сооружений в зимний период?
8. От каких параметров зависит морозостойкость конструкционных материалов?
9. Как связана величина теплопроводности с пористостью в строительных материалах?
10. В бетоне путем определенных операций уменьшена средняя плотность. Как это скажется на прочности материала и его долговечности?
11. Приведите примеры материалов, характеризующихся высокой огнестойкостью, огнеупорностью.
12. Какова размерность коэффициента теплопроводности, морозо-стойкости?
13. Перечислите показатели, определяющие механические свойства материалов.
14. Какие виды прочности характеризуют бетон, древесину? В каких единицах измеряется прочность?
15. Приведите примеры материалов, у которых высокие деформативные свойства. Какими параметрами оцениваются деформативные свойства материалов?
16. Что такое истираемость? Приведите примеры материалов с высокой и низкой истираемостью.
Истинная и средняя плотности некоторых строительных материалов