首页 理论教育土木工程材料的吸水性能

土木工程材料的吸水性能

【摘要】:材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性。质量吸水率质量吸水率是指材料吸水饱和时所吸收的水量与材料绝干质量的百分比,用式表示。式中Wm──质量吸水率(%);mb──材料吸水饱和状态下的质量;mg──材料在干燥状态下的质量。材料吸水率的大小不仅与材料的亲水性和憎水性有关,还与材料的孔隙率的大小及孔隙特征有关。试求该材料的孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率和闭口孔隙率。

材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性(Absorption of Materials)。吸水性常用吸水率(Absorption Ratio)来表示。吸水率有质量吸水率和体积吸水率两种表示方法。

(1)质量吸水率

质量吸水率是指材料吸水饱和时所吸收的水量与材料绝干质量的百分比,用式(1.11)表示。

式中 Wm──质量吸水率(%);

mb──材料吸水饱和状态下的质量(g或kg);

mg──材料在干燥状态下的质量(g或kg)。

材料吸水率的大小不仅与材料的亲水性和憎水性有关,还与材料的孔隙率的大小及孔隙特征有关。一般孔隙率越大,材料的吸水率越大。

(2)体积吸水率

体积吸水率是指材料在吸水饱和时,所吸水的体积占材料自然体积的百分比,用式(1.12)表示:

式中 WV——体积吸水率(%);

mb──材料吸水饱和状态下的质量(g或kg);

mg──材料在干燥状态下的质量(g或kg);

V0──材料在自然状态下的体积(cm3或m3);

ρW──水的密度(g/cm3或kg/m3),常温下取ρw=1.0 g/cm3

材料的质量吸水率与体积吸水率之间存在如下式(1.13)的关系。

式中 ρ0干──材料绝对干燥状态的体积密度(g/cm3或kg/m3)。

材料吸水率的大小主要取决于材料的孔隙率及孔隙特征:具有细微而连通孔隙且孔隙率大的材料吸水率较大;具有粗大孔隙的材料,虽然水分容易渗入,但仅能润湿孔壁表面而不易在孔内存留,因此吸水率不高;密实材料及仅有封闭孔隙的材料是不吸水的。

【例1.1】某材料的密度为2.60 g/cm3,干燥体积密度为1 600 kg/m3,将质量为954 g的该材料浸入水中,吸水饱和时的质量为1 086 g。试求该材料的孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率和闭口孔隙率。

【解】孔隙率为

质量吸水率为

开口孔隙率为

闭口孔隙率为