Что называется истинной плотностью

Определение истинной плотности

Выполнение работы. Для определения истинной плотности каменного материала из отобранной и тщательно перемешанной средней пробы отвешивают 200. 220 г. Кусочки отобранной пробы сушат в сушильном шкафу при температуре 110±5 о С до постоянной массы, затем тонко измельчают в фарфоровой ступке. Полученный порошок просеивают через сито № 02 (размер ячейки в свету – 0,2×0,2 мм). Отвесив в фарфоровой чашке навеску массой около 180 г просеянного порошка, его снова высушивают, а затем охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе, где порошок хранят до проведения испытания.

Рис. 1.1. Объемомер Ле Шателье:

1 – объемомер; 2 – сосуд с водой;

Объемомер наполняют до нижней нулевой черты жидкостью, инертной по отношению к порошку материала: водой, безводным керосином или спиртом. После этого свободную от жидкости часть (выше нулевой черты) тщательно протирают тампоном из фильтровальной бумаги. Затем объемомер помещают в стеклянный сосуд с водой, имеющей температуру 20 °С (температура, при которой градуировали его шкалу). В воде объемомер остается все время, пока идет испытание. Чтобы объемомер в этом положении не всплывал, его закрепляют на штативе так, чтобы вся градуированная часть шейки находилась в воде.

От подготовленной пробы, находящейся в эксикаторе, с точностью до 0,01 г отвешивают 80 г материала и высыпают его ложечкой через воронку в прибор небольшими порциями до тех пор, пока уровень жидкости в нем не поднимется до черты с делением 20 см 3 или до черты в пределах верхней градуированной части прибора. Разность между конечным и начальным уровнями жидкости в объемомере показывает объем порошка, всыпанного в прибор. Остаток порошка взвешивают. Масса порошка, всыпанного в объемомер, будет равна разности между результатами первого и второго взвешиваний.

Истинную плотность материала вычисляют по формуле

где m – масса навески материала до опыта, г;

m₁ – остаток от навески, г;

Результаты определения истинной плотности материала записывают в журнал для лабораторных работ и сравнивают с данными, приведенными в табл. 1.2.

Т а б л и ц а 1.2. Истинная и средняя плотность материалов

Источник

Определение истинной плотности

, (1.1)

где m _ масса материала; V_а _ объем материала в абсолют­но плотном состоянии.

Для определения истинной плотности каменного матери­ала с помощью объёмомера Ле-Шателье из отобранной и тщательно перемешанной пробы отвеши­вают 200-220 г. Кусочки отобранной пробы сушат в сушиль­ном шкафу при температуре (110±5) 0 С до постоянной массы; затем их тонко измельчают в агатовой или фарфоровой ступке. Полученный порошок просеивают через сито с сеткой № 02 (размер ячейки в свету 0,2´0,2 мм). Отвесив в фарфоровой чашке навеску около 180 г просеянного порошка, его снова высушивают при температуре (110±5)°С, а затем охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе, в котором порошок хранят до проведения испытания. Объёмомер на­полняют до нижней нулевой черты жидкостью (водой, безвод­ным керосином или спиртом), инертной по отношению к порош­ку материала. После этого сво­бодную от жидкости часть (выше черты) тщательно протирают там­поном из фильтровальной бумаги. Затем объёмомер 4 помещают в стек­лянный сосуд 5 с водой и термометром 3 (рис.1.1). Вода имеет температуру 20°С (тем­пература, при которой градуиро­вали его шкалу). В воде объёмо­мер остается все время, пока идет испытание. Чтобы объёмомер в этом положении не всплывал, его закрепляют на штативе 1 так, чтобы вся градуированная часть шейки находилась в воде.

От подготовленной пробы, находящейся в эксикаторе, от­вешивают с погрешностью до 0,01 г на технических весах 80 г порошка материала и высыпают его ложечкой через воронку 2 в прибор небольшими порциями до тех пор, пока уровень жид­кости в нем не поднимется до черты с делением 20 см 3 или до черты в пределах верхней градуированной части прибора. Разность между конечными и начальными уровнями жидкости в объёмомере показывает значение объема порошка, всыпанного в прибор. Остаток порошка взвешивают. Масса порошка, высыпанного в объёмомер, будет равна разности между результа­тами первого и второго взвешиваний.

Истинная плотность материала (г / см 3 )

, (1.2)

Результаты опытов записывают в табл.1.1.

Таблица 1.1. Результаты определения истинной плотности с помощью объёмомера Ле-Шателье

Для определения истинной плотности материала с помощью пикнометра используют предварительно высушенную и измельченную пробу около 30 г. Ее разделяют на две части. Каждую часть засыпают отдельно в заранее высушенный и взвешенный пикнометр. Затем определяют массу пикнометра с материалом.

В пикнометр заливают дистиллированную воду, примерно на 1,5-2 см выше уровня материала, ставят на водяную или песчаную баню в наклонном положении и кипятят в течение 15-20 минут для удаления пузырьков воздуха.

После этого пикнометр охлаждают до комнатной температуры, доливают водой до метки (по нижнему мениску), вытирают и взвешивают с погрешностью до 0,01 г. Пикнометр освобождают от содержимого, промывают и заполняют дистиллированной водой до риски и снова взвешивают.

Истинную плотность материала вычисляют по формуле

, (1.3)

где m₁ – масса пикнометра с порошком, г; m₂ – масса пустого пикнометра, г; m₃ – масса пикнометра с дистиллированной водой, г; m₄ – масса пикнометра с порошком и дистиллированной водой, г; – плотность воды (принимается равной 1 г/см 3 ).

Результаты опытов заносят в табл.1.2.

Таблица 1.2. Результаты определения истинной плотности с помощью пикнометра

Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 2963 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Истинная и средняя плотность материалов

Истинная плотность – свойство, которое контролируются только при геологической разведке с подземными сетями.

Для горных пород, служащих сырьем при производстве облицовочных материалов, не имеет решающего значения при их оценке. Однако этот показатель позволяет косвенно выявить другие свойства камня, например вычислить его пористость.

Плотность различных материалов

Для определения истинной плотности камня его необходимо получить в абсолютно плотном состоянии, т. е. без пор. Простейший способ заключается в измельчении камня до такой степени, пока каждая его частица не будет иметь внутри себя пор. С этой целью вначале отбирают куски горной породы общей массой не менее 1 кг, тщательно очищают их щеткой от пыли и затем измельчают до крупности менее 5 мм, после чего перемешивают и сокращают пробу примерно до 150 г. Полученную пробу вновь измельчают до крупности менее 1,25 мм, перемешивают и сокращают до 30 г. Оставшуюся пробу вновь измельчают в порошок в фарфоровой ступке, насыпают в стаканчик для взвешивания, высушивают до постоянной массы и охлаждают до комнатной температуры, после чего отвешивают две навески по 10 г каждая. Каждую навеску насыпают в пикнометр (пикнос – плотный, метрео – измеряю, дословно с греческого «измеритель плотности») и заливают дистиллированной водой, заполняя пикнометр не более чем на половину объема. Затем его ставят на песчаную ванну или в водяную баню и кипятят содержимое в течение 15—20 мин для удаления пузырьков воздуха. После этого пикнометр обтирают насухо, охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки дистиллированной водой и взвешивают на лабораторных весах. Далее прибор освобождают от содержимого, промывают, наполняют до метки дистиллированной водой и вновь взвешивают.

Для каждого материала стандарты устанавливают значение влажности, при котором вычисляют среднюю плотность, необходимую для расчета пористости, теплопроводности и теплоемкости материалов, определения стоимости их перевозок и расчета прочности конструкций с учетом их собственной массы.

Истинная и средняя плотности широко используемых материалов показаны в табл. 1.

Для определения средней плотности берут пять образцов кубической формы с размером ребра 40—50 мм или цилиндры диаметром и высотой 40—50 мм. Каждый образец очищают щеткой от рыхлых частиц и высушивают до постоянной массы, после чего взвешивают на настольных (гирных) или циферблатных весах. Затем измеряют размеры кубов или цилиндров камня и вычисляют объемы образцов.

Среднюю плотность каждого образца вычисляют по формуле, приведенной в § 2. Средняя плотность горной породы будет средним арифметическим результатом определения этой характеристики для пяти образцов. Значения средней плотности у наиболее распространенных видов облицовочного камня СНГ даны в приложении.

Среднюю плотность сыпучих (рыхлых) материалов (цемента, извести, песка, гравия, щебня) называют насыпной средней плотностью (прежнее название – насыпная объемная масса). В объем сыпучих материалов включают не только объем пор в самом материале, но и пустот между зернами или кусками материала.

Таблица 1. Плотность материалов в воздушно-сухом состоянии

Примечание. Для сыпучих (рыхлых) материалов: песка, цемента, гравия приведена насыпная средняя плотность.

Источник