Свойства материалов по отношению к воде. Часть 3

Водопроницаемость, паропроницаемость и газопроницаемость. Водопроницаемость — свойство материала пропускать воду, которая, соприкасаясь с одной из поверхностей образца, проникает в него через капилляры и открытые поры и проходит к противоположной поверхности. Степень водопроницаемости бывает различной. Материалы, у которых открытые поры и капилляры отсутствуют, практически водонепроницаемы, например стекло, сталь, фарфор и др.

Водопроницаемость характеризуется количеством воды, которая просачивается под определенным заданным давлением через единицу площади испытуемого материала за единицу времени

В = G/Ft,

где В — водопроницаемость материала, г/см²-с (см³/см²-с); G — количество воды, просачивающееся через испытуемый материал; F — площадь, непосредственно подвергающаяся водопрониканию, см²; t — время просачивания воды через материал, с.

Когда определяют водопроницаемость нескольких различных строительных материалов, для получения сравнимых результатов их испытание проводят на образцах одинаковой толщины и при одном и том же давлении.

Газопроницаемостью, а также и паропроницаемостью называют способность материала благодаря наличию открытых пор, капилляров, микрощелей и микротрещин пропускать водяные пары и различные газы, если по обе стороны испытуемого материала существует определенная разность парциальных давлений.

Количественно газопроницаемость, а также и паропроницаемость характеризуются соответствующими коэффициентами, называемыми в первом случае коэффициентом газопроницаемости и паропроницаемости.

Коэффициент газопроницаемости или паропроницаемости представляет собой количество газа или пара в граммах, просачивающееся через 1 м² испытуемого материала толщиной в 1 м в течение 1ч при разности парциальных давлений по обе стороны образца, равной 1 мм рт. ст.

Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и значительного снижения прочности.

Замораживание испытуемых образцов производится при —15°С и ниже, оттаивание осуществляется в водной среде, температура которой поддерживается в пределах от +10 до +20° С.

Большинство строительных материалов в воздушно-сухом состоянии хорошо выдерживают попеременное замораживание и оттаивание, при этом прочность их не снижается и они не разрушаются. В насыщенном же водой состоянии, т. е. когда открытые микротрещины, микрощели, капилляры и поры их наполнены водой, разрушающее действие замораживания и оттаивания зачастую достигает значительной величины, иногда вплоть до полного разрушения материалов. Происходит это оттого, что вода при замерзании увеличивается в объеме примерно на 10%.

Морозостойкость обычно характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживает материал до появления признаков его разрушения.

Признаками разрушения при испытании на морозостойкость являются потеря в массе и снижение величины предела прочности, при сжатии.

Для бетонов степень морозостойкости характеризуется наибольшим числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое способны выдержать соответствующие образцы, не снижая при этом величину предела прочности при сжатии более 25% или не теряя в массе более 5%. В соответствии с этим для бетона установлено семь марок морозостойкости: Мрз 10; Мрз 15; Мрз 25; Мрз 50; Мрз 100; Мрз 150; Мрз 200.

Менее точной характеристикой строительных материалов в отношении морозостойкости является коэффициент морозостойкости Кмрз. Он представляет собой отношение водопоглощения материала при насыщении его водой на холоде к водопоглощению при кипячении

Кмрз = В_хол/В_кип.

Ориентировочно морозостойкими можно считать такие материалы, у которых К_мрз = 0,80, т. е. у которых объем открытых пор заполняется водой не более чем на 80%.