Определение водопоглощения и оценка морозостойкости

Методика: поэтапное насыщение образца до постоянной массы

Приборы: весы, секундомер, фарфоровая чашка и пр.

Материал: керамический кирпич

Масса сухого образца mсух: взвешивается

Ход работы: Водопоглощение рассчитывают для образца керамического кирпича, используя данные о массе сухого образца mсух, массе насыщенного водой образца mнас, а так же данные, полученные в лабораторной работе №1.

Образец керамического кирпича взвешивают на лабораторных весах и определяют массу сухого образца mсух. После этого его помещают в фарфоровую чашку, заливают водой на одну четверть от общей высоты образца, выдерживают в течение 2 мин, извлекают из фарфоровой чашки, обсушивают, снова взвешивают и определяют приращение массы ∆m:

∆m = mi - mсух,

где mi – масса образца после выдерживания в воде.

Затем испытуемый образец снова помещают в фарфоровую чашку, заливают водой на половину от общей высоты образца, выдерживают в течение 2 мин, извлекают из фарфоровой чашки, обсушивают, взвешивают и вновь определяют приращение массы ∆m.

Аналогичные испытания проводят при погружении образца на три четверти от его высоты и на полную высоту, последовательно определяя приращение массы ∆m, и в конечном итоге - массу насыщенного водой образца mнас. Схема испытания показана на рис. 3.

Определение водопоглощения и оценка морозостойкости - student2.ru

Рис. 3 Схема насыщения образца водой методом постепенного погружения:

а) при погружении в воду на 1/4 от высоты образца; б) то же на 1/2 от высоты образца; в) то же на 3/4 от высоты образца;

г) то же на полную высоту образца

По полученным значениям определяют водопоглощение по массе Wm и водопоглощение по объёму Wо, используя формулы (3.1.1) и (3.1.2) соответственно.

По результатам расчётов необходимо оценить морозостойкость и рациональные области применения материала.

Для этого по формуле (3.1.3) рассчитывается коэффициент насыщения пор водой Кн, по значению которого оценивается морозостойкость материала, исходя из взаимосвязи коэффициента насыщения пор водой Кн и морозостойкости. Согласно этой взаимосвязи при Кн ≤ 0,6 материал считается морозостойким, при 0,6 < Кн < 0,8 морозостойкость материала сомнительна, при Кн ≥ 0,8 материал считается не морозостойким.

Результаты всех расчётов заносят в сводную таблицу (см. табл. 4 лабораторного журнала), а так же строят график зависимости приращения массы от времени насыщения образца водой (см. лабораторный журнал), показанный на рис. 4.

Пример:

Масса сухого образца mсух: 12,5 г

Таблица. Результаты испытаний

Показатели, размерность Высота слоя воды в долях от высоты образца
1/4 1/2 3/4
Срок выдерживания t, мин
Масса образца mi , г 13,2 13,5 13,8 13,9
Приращение массы ∆m = mi - mсух, г 0,7 1,0 1,3 1,4
Водопоглощение по массе Wm, % - - - 11,2
Водопоглощение по объёму Wо, % - - - 21,5
Коэффициент насыщения пор, Кн - - - 0,78

Формулы: Wm = Определение водопоглощения и оценка морозостойкости - student2.ru ·100; Wо = Определение водопоглощения и оценка морозостойкости - student2.ru = Определение водопоглощения и оценка морозостойкости - student2.ru ·100 =Wm Определение водопоглощения и оценка морозостойкости - student2.ru ·100, где ρm –средняя плотность материала, г/см³; ρH2O - плотность воды, равная 1 г/см³; Кн = Определение водопоглощения и оценка морозостойкости - student2.ru

Определение водопоглощения и оценка морозостойкости - student2.ru
Рис. 4 График зависимости приращения массы от времени насыщения образца водой

Взаимосвязь Кн и морозостойкости: при Кн ≤ 0,6 материал считается морозостойким, при 0,6 < Кн < 0,8 морозостойкость материала сомнительна, при Кн ≥ 0,8 материал считается не морозостойким

Вывод: морозостоек ли материал по значению Кн? Морозостойкость данного материала сомнительна.

Наши рекомендации