Плотность

Средняя плотность, р (г/см3, кг/м3) — отношение массы материала к его объему в естественном состоянии вместе с возможными порами и пустотами.

Массу материала определяют путем взвешивания на весах различного типа, но преимущественно на технических. Масса образца материала не должна превышать допустимую предельную нагрузку весов.

Для сыпучих материалов (песка, щебня и др.) определяют насыпную плотность. Их объем измеряется с учетом пор и межзерновых пустот.

Сущность радиоизотропного метода определения средней плотности ряда материалов, например бетона, заключается в измерении величины ослабления или рассеяния гамма-излучения, взаимодействующего с материалом. Этот метод пригоден для определения средней плотности материала в конструкции.

В процессе производства могут получать различные величины средней плотности у одного и того же материала, а природные камни с одним названием (гранит, мрамор и др.) имеют весьма различные ее показатели в зависимости от месторождения. Плотность материала значительно влияет на его долговечность. Характерным признаком материалов, у которых средняя плотность равна истинной плотности (например, у стекла, металлов), является непроницаемость для жидкостей и газов. Газы могут проникать в материалы с высокой плотностью лишь путем диффузии или в результате процессов растворения.

Плотность ряда материалов, например бетона, различна в разных точках, что, как правило, снижает их качество. Поэтому совершенствование свойств материалов связано, в частности, с повышением их однородности. По современным представлениям тяжелыми считают материалы со средней плотностью более 2000, легкими — менее 1000 кг/м1 Средняя плотность материалов непосредственно влияет на эффективность строительства, в том числе на трудоемкость транспортирования и монтажа. Снижение средней плотности материалов при сохранении необходимых прочности и долговечности — путь к снижению материалоемкости строительства, повышению его технико-экономической эффективности. Следует учитывать, что некоторые материалы, например из стерсла, металла, асбестоцемента, стеклопластика, часто применяются в виде сравнительно тонких элементов, в том числе плоских или волнистых листов. У таких материалов длина и ширина значительно превосходят толщину. В этом случае валена не величина массы в единице объема, но масса 1 м2 материала. Свойства материалов при действии влаги, воды, замораживания — оттаивания. Влажность — содержание влаги в материале, отнесенное к массе материала в сухом состоянии, измеряемое в процентах. Сравнительно простой метод определения влажности связан с высушиванием образцов материала и определением разности масс образца до и после сушки.

Для оперативного контроля влажности материала пользуются кондуктометрическим методом, основанным на зависимости электропроводности от содержания влаги в материале, и более точными емкостным и нейтронным методами. При помощи электронного емкостного влагомера измеряют диэлектрическую проницаемость — электрическую емкость датчика, заполняемого материалом. Нейтронный метод основан на эффекте замещения нейтронов атомами водорода, содержащимися в воде. Высокой можно считать влажность более 20 %, низкой — менее 5 %.