ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2019
Просмотров: 4320
Скачиваний: 9
58
Паро- и газопроницаемость – способность материалов про-
пускать через свою толщу водяной пар или воздух (газы) при
разности давлений на противоположных поверхностях материа-
ла. Оцениваются с помощью особых коэффициентов, сходных
между собой. Они равны количеству водяного пара (или возду-
ха), которое проходит через слой материала толщиной 1 м, пло-
щадью 1 м
2
в течение 1 ч при разности давлений
10 Па.
При возникновении у поверхностей ограждающей конст-
рукции разности давления газа (водяного пара) происходит его
перемещение через поры и трещины материала.
Стеновой материал должен обладать определенной прони-
цаемостью. Тогда стена будет «дышать», т.е. через наружные
стены будет происходить естественная вентиляция, что особен-
но важно для жилых зданий, в которых отсутствует кондицио-
нирование воздуха. Поэтому стены жилых зданий, больниц
и т.п. не отделывают материалами, задерживающими водяной
пар. Наоборот, стены и покрытия влажных производственных
помещений необходимо защищать с внутренней стороны от
проникновения водяного пара.
В зимнее время внутри теплых помещений (текстильных
фабрик, коммунальных предприятий, коровников, свинарников
и т.п.) в 1 м
3
воздуха содержится водяного пара значительно
больше, чем снаружи, поэтому пар стремится пройти через сте-
ну или покрытие. Попадая в холодную часть ограждения, пар
конденсируется, резко повышая влажность в этих местах. Соз-
даются условия, способствующие быстрому разрушению мате-
риала (легкого бетона, кирпича) наружной ограждающей конст-
рукции при действии мороза.
Паронепроницаемые материалы должны располагаться с
той стороны ограждения, с которой содержание водяного пара в
воздухе больше.
В ряде случаев необходима практически полная газонепро-
ницаемость; это относится к емкостям для хранения газов, а
также к специальным сооружениям, внутреннее пространство
59
которых должно быть защищено от проникновения зараженного
воздуха (например, газоубежища).
Паро- и газопроницаемость в большей степени зависят от
структуры материала (плотности и пористости) (табл. 5.1).
Таблица 5.1
Относительные значения паро- и газопроницаемости
(за 1 принята проницаемость кирпича)
Материал
Плот-
ность,
кг/м
3
Порис-
тость,
%
Относительные
значения
паропрони-
цаемости
газопрони-
цаемости
Кирпич
керамический
1800
31
1
1
Легкий бетон
1800
31
0,8
0,9
Кирпич
трепельный
1100
58
2,2
4,2
Известняк
2000
23
0,7
1,2
Бетон на гравии
2200
15
0,25
0,1
Водостойкость – способность материала сохранять в той
или иной мере свои прочностные свойства при увлажнении.
Степень понижения прочности материала при насыщении
водой – количественный показатель водостойкости – называется
коэффициентом размягчения.
Коэффициент размягчения (К
разм
) рассчитывается как от-
ношение предела прочности при сжатии материала в насыщен-
ном водой состоянии к пределу прочности при сжатии в сухом
состоянии.
К
разм
= R
нас
/ R
сух
. (5.12)
Водостойкость материала необходимо учитывать, когда
строительная конструкция из этого материала должна работать
во влажных условиях или подвергаться действию воды.
Если у материала есть открытые поры и он насыщается во-
дой, то его прочность при этом всегда снижается. Это происхо-
60
дит за счет расклинивающего действия воды и частичного рас-
творения составляющих материала, нестабильных контактов
между кристаллами и т.д.
Коэффициент размягчения строительных материалов может
изменяться от 0 до 1:
– глины
К
разм
= 0
(материал размокает),
– гипсовые изделия
К
разм
0,6
(за счет растворимости),
– гранит, бетон,
асбестоцемент
К
разм
0,8,
– металлы, стекло,
битум
К
разм
1.
Строительный материал считается водостойким, если
К
разм
0,8 (т.е. прочность при насыщении водой снижается не
более чем на 20 %), такие материалы можно применять во влаж-
ных условиях эксплуатации без специальных мер по защите от
увлажнения.
Морозостойкость строительного материала – это одно из
важнейших физических свойств, отражающее его отношение к
совместному действию воды и отрицательных температур.
Под морозостойкостью материала понимают его способ-
ность в насыщенном водой состоянии выдерживать многократ-
ное попеременное замораживание и оттаивание без видимых
признаков разрушения и понижения прочности.
Разрушение материала при замерзании в его порах воды
связано:
− с давлением растущих кристаллов льда;
− с давлением воды при замерзании из-за увеличения объ-
ема примерно на 9 % (так как плотность воды – 1 г/см
3
,
а льда – 0,917 г/см
3
).
Насыщение материала водой в процессе эксплуатации мо-
жет происходить за счет:
− капиллярного всасывания (при контакте материала с во-
дой – гидросооружения, фундаменты);
61
− конденсации гигроскопической влаги (материалы стено-
вых конструкций).
При полном заполнении всех пор и капилляров материала
водой (не менее чем на 85–90 %) разрушение может наступить
при однократном замораживании. Для строительных материалов
в обычных условиях такого водонасыщения не наблюдается.
Морозостойкость материала измеряется числом циклов по-
переменного замораживания и оттаивания, которое выдержива-
ют образцы материала без существенного изменения прочности.
Оценка морозостойкости производится по методикам
ГОСТ, которые могут несколько различаться для разных мате-
риалов.
1-й метод (ГОСТ 10060-87):
Нормируется скорость охлаждения и продолжительность
пребывания при отрицательной и положительной температурах.
2-й метод (для бетона дорожных и аэродромных покрытий)
предварительное насыщение и оттаивание производится в рас-
творе хлорида натрия (NaCl) концентрацией 5 %.
3-й ускоренный метод испытания – насыщение и оттаива-
ние в 5%-ном растворе хлорида натрия и замораживание при
температуре –50
°С.
Насыщение
образцов
материала
водой –
24 (72 или
96) часа
Замораживание
на воздухе при
t = – (18+2) °С
не менее
4 часов
Оттаивание в
воде с темпера-
турой 18 2
°С
не менее
4 часов
Предварительная
стадия
1 цикл
62
Косвенный метод оценки морозостойкости – насыщение в
растворе Na
2
SO
4
и высушивание (напряжения за счет кристал-
лизации Na
2
SO
4
10H
2
O с увеличением объема).
Повторяемость замерзания и оттаивания приводит к посте-
пенному расшатыванию структуры материала и его разруше-
нию. Сначала начинают разрушаться выступающие грани, затем
поверхностные слои, и постепенно разрушение распространяет-
ся вглубь материала, снижается прочность (рис. 5.6).
Рис. 5.6. Зависимость морозостойкости бетона
от капиллярной пористости
Маркой по морозостойкости называется число циклов за-
мораживания и оттаивания по стандартному методу, после ко-
торого:
материал сохраняет заданный уровень прочности
(К
мрз
= R
мрз
/R
нас
):
– не менее 95 % от исходной прочности при сжатии в водо-
насыщенном состоянии для тяжелого бетона;
– не менее 85 % прочности для большинства других мате-
риалов;