Гигроскопичность – свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяные пары из воздуха и удерживать их вследствие капиллярной конденсации

Гигроскопичность материала зависит от температуры воздуха, его относительной влажности, вида, количества и размера пор, а также от природы самого материала. Например: одни материалы энергично притягивают своей поверхностью молекулы воды – их называют гидрофильными (древесина), другие отталкивают воду – гидрофобные (асфальтобетон).

Влажность – содержание влаги в материале в данный конкретный момент, отнесенное к единице массы материала в сухом состоянии. Влажность определяют по формуле:

W = [( m₁ – m₂)/m₂]х100, (8)

где m₁ - масса материала в естественно влажном состоянии, г ; m₂ – масса материала, высушенного до постоянной массы, г.

Высокой можно считать влажность более 20 %, низкой - менее 5 %.

Капиллярное всасывание – способность воды подниматься по капиллярам материала и увлажнять ту его часть которая не находится в воде. Так, например грунтовые воды могут подниматься по капиллярам и увлажнять нижнюю часть стены здания. Чтобы не было сырости в помещении, устраивают гидроизоляционный слой, отделяющий фундаментную часть стены от ее наземной части.

Водопоглощение – способность материала впитывать и удерживать воду в своих порах.

Характеризуется водопоглощение максимальным количеством воды, поглощаемым сухим образцом материала при выдерживании его в воде, отнесенным к массе сухого образца (водопоглощение по массе W_m ) или к его объему (объемное водопоглощение Wv).

Водопоглощение по массе W_m (%) и объемное водопоглощение Wv (%) определяют по следующим формулам:

W_m =[(m_B – m_C)/ m_C ] х 100, (9)

где m_C – масса образца материала в сухом состоянии, кг (г); m_B – масса образца материала, насыщенного водой, кг (г).

Wv= (10)

Водопоглощение отрицательно влияет на основные свойства материала: увеличивает плотность, теплопроводность возрастает, прочность понижается.

Отношение между водопоглощением по массе и объемным водопоглощением численно равно относительной плотности материала:

W_m/ Wv=d(11)

Многие строительные конструкции (стены и фундаменты зданий, мостовые конструкции, покрытия дорог, конструкции гидротехнических сооружений) подвергаются совместному действию влаги и знакопеременных температур, которые постепенно приводят их к разрушению. Причина разрушения – расширение (примерно на 9 %) воды при замерзании в порах материала.

Морозостойкость – способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения.

Испытание строительных материалов на морозостойкость заключается в цикличном попеременном замораживании и оттаивании в насыщенном водой состоянии и последующем определении потери материалом массы и прочности. Замораживание и последующее оттаивание образца составляет один цикл, продолжительность цикла не должна превышать 24 часа. Количество циклов испытания принимают в соответствии с ГОСТом на материал. Так, бетон, применяемый для стен зданий должен выдерживать 35…50 циклов, а бетон для гидротехнических сооружений – 300 циклов и более.

Выдержавшими испытание на морозостойкость считаются те материалы, которые после установленного для них ГОСТом числа циклов замораживания – оттаивания не имеют видимых признаков разрушения (не крошатся, не растрескиваются, не расслаиваются) и потери прочности и массы образцов не должны превышать значений, установленных ГОСТом на данный материал. Например, для бетона потери прочности при испытании на морозостойкость не более 5 %, для кирпича и строительных растворов не более 25 %.

По числу циклов попеременного замораживания и оттаивания определяют марку материала по морозостойкости F10, F15, F25, F50, F100, F150, F200 и более.

Материалы, выдерживающие 100 и более циклов замораживания-оттаивания, обладают высокой морозостойкостью, десятки циклов - удовлетворительной, менее 10 – низкой.

Коэффициент размягчения К_Р – отношение прочности материала, насыщенного водой R_В , к прочности сухого материала R_C :

К_Р = R_В / R_C (12)

Коэффициент размягчения характеризует водостойкость материала, он изменяется от 0 (размокающие глины) до 1 ( металлы). Природные и искусственные каменные материалы не применяют в строительных конструкциях, находящихся в воде, если их коэффициент размягчения меньше 0,8.