Определение средней плотности

Средняя плотность численно равна массе единицы объема материала в естественном состоянии (с пустотами и порами) с точностью до 1 г (при массе более 500 г).

Объем образца правильной формы (пеносиликат, кирпич, зерна керамзита) рассчитывают, замеряя геометрические размеры при помощи штангенциркуля или металлической линейки. При размерах образца до 100 мм точность замера составляет 0,1 мм; свыше 100 мм – 1 мм. Массу образца определяют с точностью до 0,1 г (при массе до 500 г) и с точностью до 1 г (при массе более 500 г). На основании полученных данных среднюю плотность ρ_ср, г/см³ вычисляют по формуле

, (2)

где m – масса образца, г; V – объем образца, см³.

Объем образцов неправильной формы (зерна щебня) определяют при помощи гидростатического взвешивания. Согласно закону Архимеда на тело, находящееся в жидкости, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости.

Так как в работе в качестве жидкости использована вода, плотность которой равна 1 г/см³, то, следовательно, объем образца численно равен выталкивающей силе, рассчитанной как разность массы образца на воздухе и в воде.

Для определения объема предварительно взвешенный высушенный образец покрывают тонким слоем расплавленного парафина с целью гидроизоляции открытых пор, проникновение воды в которые может повлиять на достоверность полученных результатов.

После парафинирования производят взвешивание образца сначала на воздухе, подвесив его на нити к левому коромыслу гидротехнических весов, а затем в воде, исключая соприкосновение с воздухом, стенками и дном емкости.

Расчет средней плотности проводят в следующей последовательности.

Объем парафина V_n,см³,затраченного на покрытие образца

, (3)

где т – масса высушенного образца, г; m₁ – масса образца, покрытого парафином на воздухе, г; ρ_п – плотность парафина, принимаемая 0,93 г/см³.

Объем образца с парафином V₁, см³

, (4)

где m₁ – масса образца, покрытого парафином, на воздухе, г; m₂ – масса образца в воде, г; ρ_B – плотность воды, равная 1 г/см³.

На основании полученных результатов формул (3), (4) рассчитывают среднюю плотность образца ρ_ср, г/см³

. (5)

Песок, щебень, гравий используют в строительстве в виде рыхлозернистых смесей. Поэтому для таких материалов определяют не только среднюю плотность зерен, но и насыпную плотность их совокупности.

Насыпная плотность – это масса рыхлозернистых материалов в единице объема в свободном, неуплотненном состоянии.

Для определения насыпной плотности в цилиндр известного объема засыпают с высоты 10 см высушенный материал с горкой. При этом песок, который представляет песчано-гравийную смесь, пропускают через воронку с ситом диаметром 5 мм.

Объем цилиндра выбирают в зависимости от размера зерен: до 5 мм – 1-2 л; от 5 до 10 мм – 5 л; от 10 до 20 мм – 10 л; от 20 до 40 м – 20 л; свыше 40 мм – 50 л.

Излишки материала снимают линейкой вровень с краями (без уплотнения) движением от себя, взвешивают цилиндр с материалом.

Насыпанную плотность ρ_н, кг/м³ определяют по формуле

, (6)

где т – масса мерного цилиндра, кг; m₁ – масса мерного цилиндра с материалом, кг; V – объем мерного цилиндра, м³.

Для оценки достоверности полученных результатов их сравнивают с табличными данными (табл. 2).

Таблица 2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: