Stopień nasycenia

W rzadkich stosunkowo przypadkach konieczna jest dokładna analiza chemiczna materiału kamiennego w celu ustalenia jego składu chemicznego; wówczas należy ją wykonać według metod analitycznych, przewidzianych przy analizach skał. Po ostygnięciu wyjmuje się próbki, osusza na powierzchni suchą ściereczką i waży, obliczając nasiąkliwość jak poprzednio. Metoda ta ma na celu określenie nasiąkliwości przy wypełnieniu możliwie największej ilości porów w badanym materiale. Jeden ze sposobów wykonania jest następujący (program uprawnienia budowlane na komputer).

Badane próbki umieszcza się w naczyniu połączonym z pompą próżniową, zalewa wodą destylowaną i wytwarza próżnię (20 mm słupa rtęci). Próbki pozostawia się w wodzie na 2 godziny aż do zaniku pęcherzyków powietrza. Po upływie tego czasu wyjmuje się ostrożnie próbki, osusza i waży, po czym kładzie się ponownie do wody na dalsze 2 godziny. Następnie wytwarza się w naczyniu ciśnienie 150 at, pod tym ciśnieniem próbki pozostają w ciągu 24 godzin, po czym wyjmuje się je i waży ponownie. Nasiąkliwość oblicza się według wzoru podanego poprzednio (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Stopień nasycenia daje możność określenia zachowania materiału kamiennego pod wpływem mrozu, gdyż oznaczenie nasiąkliwości pod ciśnieniem (150 at) wskazuje, w jakim stopniu pory materiału kamiennego zostały wypełnione wodą. Biorąc pod uwagę zwiększenie się objętości przy zamarzaniu wody o blisko 9%, ustala się dopuszczalną granicę dla stopnia nasycenia Z = 0,80 lub 80% (uprawnienia budowlane).

Oznacza to, że materiał kamienny, którego nasiąkliwość pod zwykłym ciśnieniem stanowi maksimum 80% nasiąkliwości pod ciśnieniem zwiększonym (150 at) uważany jest za odporny na działanie mrozu. Woda przenikająca w pory materiału kamiennego nie tylko zmniejsza jego odporność na działanie mrozu, lecz obniża również wytrzymałość na ściskanie, zwięzłość i ścieralność, dlatego też przy badaniu materiałów kamiennych w przypadku ujawnienia wysokiej nasiąkli- wościi celowe jest, oprócz badań odporności na zamrażanie, przeprowadzenie badań własności mechanicznych w stanie suchym i po nasyceniu wodą (program egzamin ustny).

Aparatura i odczynniki

Nasycone do stałego ciężaru wodą próbki (co najmniej trzy), cylindryczne lub sześcienne, poddaje się 25-krotnemu zamrażaniu w temperaturze - 22 “C (rozsadzające działanie lodu w tej temperaturze jest największe i osiąga wartość 2050 kG/cm-) i odtajaniu za każdym razem w wodzie o temperaturze 16 - 18 °C. Zamrażanie trwa 4 godziny, tajanie co najmniej 4 godziny. Po każdym zamrożeniu próbki są starannie badane na spękanie i wykruszanie. Po 25-krotnym zamrożeniu bada się próbki po raz ostatni, notuje wszystkie zauważone uszkodzenia oraz podaje w wynikach:

• ciężar poszczególnych próbek przed zamrożeniem;
• ciężar poszczególnych próbek po zamiożeniu;
• zauważone uszkodzenia próbek (opinie o programie).

Po ukończeniu badania i odtajaniu w wodzie bada się próbki na wytrzymałość na ściskanie. Badanie materiału kamiennego o nasiąkliwości niższej lub równej 0,5 % na odporność na zamrażanie jest zbyteczne; materiały o tej nasiąkliwości uważane są za odporne na działanie mrozu (segregator aktów prawnych).

Badanie polega na pięciokrotnym nasycaniu próbki roztworem siarczanu sodu (Na₂S0₄ * 10H₂O lub Na₂S0₄) i wysuszeniu w temperaturze 100 °C. Roztwór siarczanu sodu przenika w pory materiału kamiennego i w czasie krystalizacji kryształy, narastając szybko, zwiększają swą objętość i niszczą strukturę kamienia, powodując przy małej zwięzłości rozpad. Badanie to, proste i łatwe do wykonania, zastępuje bardziej skomplikowane badania odporności na zamrażanie. Jednak w przypadku ujemnych wyników, uzyskanych metodą siarczanu sodu, należy dodatkowo przeprowadzić rozstrzygające badania nad zamrażaniem według metod obowiązujących (promocja 3 w 1).

Szklane lub porcelanowe naczynia do nasycania próbek roztworem siarczanu sodu, suszarka, lupa, nasycony roztwór siarczanu sodu. Nasycony roztwór siarczanu sodu przygotowuje się przez rozpuszczenie w litrze wody w temperaturze 25 - 30°C 700 - 800 g Na₂S0₄ • 10H₂O lub około 400 g Na₂S0₄. Roztwór miesza się dokładnie podczas dodawania soli, po czym przechowuje się przed użyciem przez 48 godzin. Do badania przygotowuje się co najmniej pięć próbek, waży się je i numeruje.