Истинная плотность формула: истинная, средняя и насыпная плотности. Определение, формулы, методы испытаний.

Содержание

истинная, средняя и насыпная плотности. Определение, формулы, методы испытаний.

Потностью называется масса единицы объема материала. Чтобы вычислить плотность ρ (кг/м3), надо знать массу материала т (кг) и его объем V (м3):

ρ = m/V. (4.1)

Большинство строительных материалов – пористые материалы, т.е. в их объеме помимо твердого вещества находятся воздушные ячейки (поры), заполненные воздухом, плотность которого несравнимо ниже плотности твердого вещества. Поэтому для строительных материалов определяют две характеристики: истинную и среднюю плотности.

Истинной плотностью ρназывают плотность того вещества, из которого состоит материал. При расчете объем материала вычисляют без пор и пустот VТВ. Истинная плотность – физическая константа вещества.

Средней плотностью ρm материала называют плотность, когда при расчете берется его полный объем в естественном состоянии Vест,включая поры и пустоты.

Для характеристики материалов, состоящих из отдельных зерен (цемент, песок, гравий), используют так называемую насыпную плотность.

Насыпная плотность ρнас – характеристика сыпучих (зернистых, порошкообразных), когда для расчета берется весь занимаемый ими объем, включая и пространства между частицами. На среднюю и на­сыпную плотность материала влияет его влажность. Вода замещает воздух в порах материала и адсорбируется на поверхности его зерен, и поэтому, как правило, чем больше влажность материала, тем боль­ше его плотность. Для каждого материала ГОСТы устанавливают влажность, при которой определяется его плотность. Например, плотность тяжелого бетона определяют при его естественной влажно­сти  и в сухом состоянии.

Определение средней плотности. Метод определения средней плотности зависит от геометрической формы образца материала: пра­вильной (куб, параллелепипед, цилиндр) и неправильной.

Образцы материала правильной геометрической фор­мы. При определении средней плотности образец материала, предвари­тельно подготовленный и высушенный при температуре 105…110 °С до постоянной массы (если ГОСТ предусматривает определение плотности в сухом состоянии), взвешивают с погрешностью не более 0,1 г (при массе до 500 г) и не более 1 г (при массе более 500 г).

Объем образца определяют, пользуясь штангенциркулем (при размерах менее 100 мм) или металлической линейкой (при больших размерах). Если образец имеет кубическую форму или форму параллелепипеда, то каждую грань измеряют в трех местах. Окон­чательный размер каждой грани (а, b, с)вычисляют как среднее ариф­метическое трех измерений. Объем подсчитывают по формулеV = abc.

При вычислении объема цилиндрического образца определяют его диаметр d и высоту h. Для этого на параллельных основаниях цилин­дра наносят два взаимно перпендикулярных диаметра. Диаметр об­разца находят как среднее арифметическое результатов четырех изме­рений. Высоту цилиндра вычисляют так же, как среднее арифметиче­ское результатов четырех измерений образующих цилиндра, располо­женных на концах взаимно перпендикулярных диаметров. Объем ци­линдра (см3) подсчитывают по формуле

где  = 3,14.

Зная массу и объем образца, вычисляют его среднюю плотность по формуле (4.1).

Образцы неправильной геометрической формы. Среднюю плотность таких образцов определяют методом гидростати­ческого взвешивания или с помощью объемомера.

Метод гидростатического взвешивания основан на использова­нии закона Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости. Чтобы определить выталкивающую силу, образец взвешивают на воздухе и в жидкости; разность этих весов дает значе­ние выталкивающей силы. Зная плотность жидкости, по выталки­вающей силе можно вычислить объем вытесненной образцом жидко­сти, т.е. объем образца. Поскольку плотность воды равна 1 г/см3, при взвешивании в воде значение выталкивающей силы в граммах численно равно значению объема образца в см3.

При определении средней плотности этим методом приготов­ленный образец взвешивают, выясняя его массу т. Затем его насы­щают водой. Насыщенный образец вы­нимают из воды, уда­ляют влагу с поверхно­сти мягкой влажной тканью и сразу же взвешивают на гидро­статических весах (рис. 4.1). Для этого образец на нитке под­вешивают к крюку 2, закрепленному на ле­вом конце коромысла 

весов. Сыпучие мате­риалы помещают в перфорированный ста­кан 1. После определе­ния массы насыщенного водой образца mнас (г), не снимая с крючка весов, его погружа­ют в стакан 1 с водой так, чтобы он не касался стенок стакана, и оп­ределяют массу гирь, уравновешивающих образец в воде mвод (г). Среднюю плотность материала определяют следующим образом.

В объемомер (рис. 4.2), представляющий собой металлический цилиндр 2, на­ливают воду до уровня сливной

Рис. 4.1. Гидростатические весы: 1 – перфорированный стакан, 2 – крюк, 3 – коромысло, 4 – чашка для разновесов, 5 – стаканчик с дробью, 6 – разновесы

трубки 1,пока из нее не потечет вода. Когда пре­кратится падение капель, под трубку ста­вят предварительно взвешенный (m3) стеклянный стакан 3. Испытуемый обра­зец

на нитке осторожно погружают в объемомер. После того как вода перестанет перетекать в стакан, стакан с водой взве­шивают (

т4). Масса воды (г), вытесненной образцом (m4– m3), численно равна объему (см3) образца с парафином (Vo+п), так как плотность m4 воды равна 1 г/см3Vo+п = (m4 – m3)/  .

 Рис. 4.2. Объемомер: 1 – трубка, 2 – цилиндр, 3 – стакан

Объем образца Voравен разности между объемом парафинированного образца (Vo+п)и объемом парафина (Vп):

Vo = Vo+п – Vп.

Объем парафина вычисляют по формуле

Vп = (m2 – m1)/  п,

где  п – плотность парафина, равная 0,98 г/см3.

Плотность испытуемого материала будет определяется по формуле

 (4.2)

С помощью объемомера также определяют среднюю плотность, не парафинируя образцы, а насыщая их водой, аналогично методике, описанной выше для гидростатического взвешивания.

Определение насыпной плотности. Насыпную плотность материа­лов определяют, измеряя их объем мерными цилиндрическими со­судами вместимостью от 1 до 50 л. За объем материала в этом случае принимают объем сосуда.

Крупнозернистые материалы (зерна более 5 мм) засыпают в мер­ные сосуды вместимостью 5; 10; 20 и 50 л сов-

 Рис. 4.3. Стандартная воронка: 1 – корпус, 2– трубка, 3 – задвижка, 4 – мерный сосуд

ком или лопаткой с высоты 100 мм без последующего уплотнения. Мелкозернистые материалы (зерна менее 5 мм) насыпают в мерный сосуд вместимо­стью 1 л с помощью стандартной воронки (рис. 4.3), корпус 1 которой представляет собой металлический усеченный конус, за­канчивающийся трубкой 2 с задвижкой 3. Под трубку устанавливают заранее

взве­шенный мерный сосуд 4. Расстояние между верхним обрезом сосуда и задвижкой во­ронки равно 50 мм.

Мерный сосуд во всех случаях заполняют с избытком, а излишек материала срезают линейкой от середины в обе стороны вровень с краями сосуда. При этом линейку держат наклонно, плотно прижимая к краям сосуда. После удаления излишка материала сосуд с материалом взвешивают. Масса материала будет равна разности масс сосуда с материалом m2 и пустого сосуда т1. Зная массу материала и объем сосуда (1 л = 1000 см3 = 10–3 м3), находят насыпную плотность по формуле

 (4.3)

Определение истинной плотности. Для расчета истинной плот­ности материала его нужно получить в абсолютно плотном состоянии (без пор). Простейший способ получить такой материал – из­мельчить его так, чтобы каждая частица не имела внутри себя пор. Чем выше тонкость измельчения, тем точнее будет определение плотности вещества, из которого состоит материал.

Для определения истинной плотности отвешивают около 200 г тщательно перемешанной средней пробы материала. Навеску высу­шивают в сушильном шкафу и тонко измельчают в фарфоровой ступке или шаровой мельнице. До проведения испытаний материал хранится в эксикаторе. Истинную плотность определяют пикнометрическим способом или с помощью прибора Ле Шателье. При всех способах определения плотности погрешность взвешивания не более 0,01 г. Температура помещения при испытании  (20 ± 2) °С; в против­ном случае температуру материалов и приборов приводят к 20 °С, выдерживая в водяном термостате (термостатируя).

Истинную плотность вычисляют как среднее арифметическое ре­зультатов двух испытаний, расхождение между которыми не должно превышать 0,02 г/см3.

Пикнометрическим способом истинную плотность определяют следующим образом. Навеску материала массой 60…80 г высыпают с помощью воронки в чистый высушенный и предварительно взве­шенный пикнометр вместимостью 100 см3, после чего взвешивают пикнометр с порошком. Затем в пикнометр наливают инертную по отношению к испытуемому веществу жидкость (воду, масло, керосин). Для удаления воздуха из материала навески и жидкости пикно­метр с содержимым выдерживают под вакуумом в эксикаторе до прекращения выделения пузырьков. В случае использования в ка­честве инертной жидкости воды возможно удалять воздух нагревани­ем пикнометра на песчаной или водяной бане в течение 15…20 мин для удаления пузырьков воздуха. После этого пикнометр охлаждают до комнатной температуры и доливают жидкость до метки, после чего обтирают мягкой тканью и взвешивают.

Истинную плотность  (г/см3) вычисляют по формуле

 (4.4)

где т1 – масса пикнометра с навеской порошка, г; т2 – масса пус­того пикнометра, г; m– масса пикнометра с навеской порошка и жидкостью, г; m– масса пикнометра с жидкостью, г;  – плот­ность жидкости при температуре 20 °С;  – плотность дистиллированной воды,  = 1 г/см3.

Прибор Ле Шателье (рис. 4.4, а) представляет собой стеклянную колбу вместимостью 120…150 см3 с узким высоким горлом и расши­рением в средней его части. На горле колбы ниже уширения (см. рис. 4.4, а) нанесена мет­ка, а выше – шкала с делениями ценой 0,1 см3. Объем между нижней и первой метками шкалы равен 20 смили, что бывает реже, 10 см3.

Истинную плотность определяют с помощью прибора в такой после­довательности. Прибор 1 (рис. 4.4, 

б) помещают в стеклянный сосуд 2 с водой так, чтобы вся его градуиро­ванная часть была погружена в воду. Температура воды в сосуде должна соответствовать температуре, при которой был проградуирован прибор (обычно 20 °С). Термостатирование не нужно, если температура помещения составляет 20 ± 2 °С. Чтобы прибор не всплывал, его закрепляют в штативе 3. Прибор наполняют во­дой или другой жидкостью, инертной по отношению к испытуемому материалу (например, для цемента – керосином), до нижней метки. Точного заполнения можно добиться, заливая жидкость с небольшим избытком и затем отсасывая ее фильтровальной бумагой. После заполнения свободную от жидкости часть прибора протирают тампоном из фильтровальной бумаги.

Рис. 4.4. Прибор Ле Шателье (а) и вид прибора  в рабочем состоянии (б): 1 – объемомер, 2 – сосуд  с водой, 3 – штатив, 4 – термометр

На технических весах в стаканчике взвешивают навеску порошка испытуемого материала массой около 70 г с погрешностью не более 0,01 г. Порошок всыпают в прибор ложечкой через воронку неболь­шими порциями до тех пор, пока уровень жидкости в приборе не достигнет одного из делений в пределах верхней градуированной час­ти.  Остаток порошка со стаканчиком взвешивают.

Для удаления пузырьков воздуха, попавшего в жидкость вместе с порошком, прибор вынимают из сосуда с водой и поворачивают в наклонном положении в течение 10 мин на гладком резиновом ков­рике. После этого его снова помещают в сосуд с водой не менее чем на 10 мин для термостатирования и определяют уровень жидкости в приборе.

Разность отсчетов между конечным и начальным уровнями жид­кости соответствует объему всыпанного порошка V (см3). Истинную плотность исследуемого материала  вычисляют по формуле

 (m1 – m2)/V, (4.5)

где т1 – первоначальная масса порошка со стаканчиком, г; m2 – масса остатка порошка со стаканчиком, г.

Плотность материала

Навигация:
Главная → Все категории → Определения структурных характеристик

Плотность материала Плотность материала

Плотностью называется масса единицы объема материала. Чтобы вычислить плотность р (кг/м3), надо знать массу материала т (кг) и его объем К(м3):
р = т/У. (3.1)

Большинство строительных материалов – пористые материалы, т.е. в их объеме помимо твердого вещества находятся воздушные ячейки (поры), заполненные воздухом, плотность которого несравнимо ниже плотности твердого вещества. Поэтому для строительных материалов определяют две характеристики: истинную и среднюю плотности. Для характеристики материалов, состоящих из отдельных зерен (цемент, песок, гравий), используют так называемую насыпную плотность.

Истинной плотность р называют плотность того вещества, из которого состоит материал. При расчете р объем материала вычисляют без пор и пустот. Истинная плотность — физическая константа вещества.

Средней плотность рт называют плотность материала, когда при ее расчете берется его полный объем в естественном состоянии, включая поры и пустоты.

Насыпная плотность рнас характеризует отношение массы зернистых и порошкообразных материалов ко всему занимаемому ими объему, включая и пространства между частицами.

На среднюю и насыпную плотность материала влияет его влажность. Вода замещает воздух в порах материала и адсорбируется на поверхности его зерен, и поэтому, как правило, чем больше влажность материала, тем больше его плотность.

Для каждого материала ГОСТы устанавливают влажность, при которой определяется его плотность. Например, плотность тяжелого бетона определяют при его естественной влажности и в сухом состоянии, а древесины – при влажности 12%.

Определение средней плотности. Метод определения средней плотности зависит от формы образца материала: геометрически правильной (куб, параллелепипед, цилиндр) и неправильной.

Образцы материала правильной геометрической формы. При определении средней плотности образец материала, предварительно подготовленный и высушенный при температуре 105… 110 °С до постоянной массы (если ГОСТ предусматривает определение плотности в сухом состоянии), взвешивают с погрешностью не более 0,1 г при массе до 500 г и не более 1 г – при массе более 500 г.

Объем образца определяют, пользуясь штангенциркулем (при размерах менее 100 мм) или металлической линейкой (при больших размерах). Если образец имеет кубическую форму или форму параллелепипеда, то каждую грань измеряют в трех местах. Окончательный размер каждой грани (а, Ь, с) вычисляют как среднее арифметическое трех измерений. Объем подсчитывают по формуле V= abc.

При вычислении объема цилиндрического образца определяют его диаметр d и высоту И. Для этого на параллельных основаниях цилиндра наносят два взаимно перпендикулярных диаметра. Диаметр образца находят как среднее арифметическое результатов четырех измерений. Высоту цилиндра вычисляют так же, как среднее арифметическое результатов четырех измерений образующих цилиндра, расположенных на концах взаимно перпендикулярных диаметров. Объем цилиндра К (см3) подсчитывают по формуле V- nd2h/4, где я = 3,14.

Зная массу и объем образца, вычисляют его среднюю плотность по формуле (3.1).

Образцы неправильной геометрической формы. Среднюю плотность таких образцов определяют методом гидростатического взвешивания или с помощью объемомера.

Метод гидростатического взвешивания основан на использовании закона Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной им жидкости. Чтобы определить выталкивающую силу, образец взвешивают на воздухе и в жидкости; разность этих весов дает значение выталкивающей силы. Зная плотность жидкости, по выталкивающей силе можно вычислить объем вытесненной образцом жидкости, т. е. объем образца. Так как плотность воды равна 1 г/см3, при взвешивании в воде значение выталкивающей силы в г численно равно значению объема образца в см3.

При определении средней плотности этим методом приготовленный образец взвешивают, выясняя его массу т (г). Затем его насыщают водой. Насыщенный образец вынимают из воды, удаляют влагу с поверхности мягкой влажной тканью и сразу же взвешивают на гидростатических весах (рис. 3.1). Для этого образец на нитке подвешивают к крюку, закрепленному на левом конце коромысла весов. Сыпучие материалы помещают в перфорированный стакан. После определения массы насыщенного водой образца ттс (г) его, не снимая с крючка весов, погружают в стакан с водой так, чтобы он не касался стенок стакана, и определяют массу гирь, уравновешивающих образец в воде твоа (г).

Рис. 3.1. Гидростатические весы: 1 — перфорированный стакан; 2 — крюк; 3 — коромысло; 4 — тяги; 5 — стаканчик с дробью; 6 — разновесы

Объемомер используют при определении средней плотности крупных образцов (массой более 500 г). Образец взвешивают (ш\), парафинируют и опять взвешивают. При парафини-ровании образец погружают в расплавленный парафин. Если при остывании на парафиновой пленке обнаружатся пузырьки или повреждения, их заглаживают горячей металлической пластинкой или проволокой. После парафинирования образец перевязывают капроновой нитью.

В объемомер (рис. 3.2), представляющий собой металлический цилиндр, наливают воду до уровня сливной трубки, пока из нее не потечет вода. Когда прекратится падение капель, под трубку ставят предварительно взвешенный стеклянный стакан. Испытуемый образец на нитке осторожно погружают в объемомер. После того как вода перестанет перетекать в стакан, стакан с водой взвешивают (яц).

Рис. 3.2. Объемомер

С помощью объемомера также определяют среднюю плотность, не парафинируя образцы, а насыщая их водой, аналогично методике, описанной выше для гидростатического взвешивания.

Определение насыпной плотности. Насыпную плотность материалов определяют, измеряя их объем мерными цилиндрическими сосудами вместимостью от 1 до 50 л. За объем материала в этом случае принимают объем сосуда, т.е. в измеряемый объем входят пустоты между частицами материала.

Крупнозернистые материалы (зерна более 5 мм) засыпают в мерные сосуды вместимостью 5; 10; 20 и 50 л совком или лопаткой с высоты 100 мм без последующего уплотнения. Мелкозернистые материалы (зерна менее 5 мм) насыпают в мерный сосуд вместимостью 1 л с помощью стандартной воронки (рис. 3.3), корпус которой представляет собой металлический усеченный конус, заканчивающийся трубкой с задвижкой. Под трубку устанавливают заранее взвешенный мерный сосуд. Расстояние между верхним обрезом сосуда и задвижкой воронки 50 мм.

Мерный сосуд во всех случаях заполняют с избытком, а излишек материала срезают линейкой от середины в обе стороны вровень с краями сосуда.

Рис. 3.3. Стандартная норонка:
1 — корпус; 2 — трубка: 3 — задвижка; 4 – мерный сосуд

Рис. 3.4. Прибор Ле Ш ателье (а) и вид прибора в рабочем состоянии {б):
1 – объемомер; 2 – сосуд с водой; 3 – штатив; 4 — термометр

Определение истинной плотности. Для расчета истинной плотности материала его нужно получить в абсолютно плотном состоянии (без пор). Простейший способ добиться этого – измельчить материал так, чтобы каждая его частица не имела внутри себя пор. Чем выше тонкость измельчения, тем точнее будет определение плотности вещества, из которого состоит материал.

Для определения истинной плотности отвешивают около 200 г тщательно перемешанной средней пробы материала. Навеску высушивают в сушильном шкафу и тонко измельчают в фарфоровой ступке или шаровой мельнице! До проведения испытаний материал хранится в эксикаторе. Истинную плотность определяют пикнометрическим способом или с помощью прибора Ле Шателье. При всех способах определения плотности погрешность взвешивания не более 0,01 г. Температура помещения при испытании (20±2)°С; в ином Случае температуру материалов и приборов приводят к 20 °С, выдерживая в водяном термостате (термостатируя).

Истинную плотность, вычисляют как среднее арифметическое результатов двух испытаний, расхождение между которыми не должно превышать 0,02 г/см3.

Пикнометрическим способом истинную плотность определяют следующим образом. Навеску материала массой 60…80 г высыпают с помощью воронки в чистый высушенный и предварительно взвешенный пикнометр вместимостью 100 см3, после чего взвешивают пикнометр с порошком. Затем в пикнометр наливают инертную по отношению к испытуемому веществу жидкость (воду, масло, керосин) и нагревают на песчаной или водяной бане в течение 15…20 мин. После этого пикнометр охлаждают до комнатной температуры и доливают жидкость до метки, после чего обтирают мягкой тканью и взвешивают.

Прибор Ле Шателье (рис. 3.4, а) представляет собой стеклянную колбу вместимостью 120… 150 см3 с узким высоким горлом и расширением в средней его части. На горле колбы ниже уширения нанесена метка, а выше — шкала с делениями ценой 0,1см3. Объем между нижней и первой метками шкалы равен 20 см3.

Истинную плотность определяют с помощью прибора в такой последовательности. Прибор / (рис. 3.4, б) помещают в стеклянный сосуд 2 с водой так, чтобы вся его градуированная часть была погружена в воду. Температура воды в сосуде должна соответствовать температуре, при которой был проградуирован прибор (обычно 20 °С). Термостатирование не нужно, если температура помещения составляет (20 + 2) °С. Чтобы прибор не всплывал, его закрепляют в штативе 3. Прибор наполняют водой или другой жидкостью, инертной по отношению к испытуемому материалу (например, для цемента — керосином), до нижней метки. Точного заполнения можно добиться, заливая жидкость с небольшим избытком и затем отсасывая ее фильтровальной бумагой. После заполнения свободную от жидкости часть прибора протирают тампоном из фильтровальной бумаги.

На технических весах в стаканчике взвешивают навеску порошка испытуемого материала массой около 70 г с погрешностью не более 0,01 г. Порошок всыпают в прибор ложечкой через воронку небольшими порциями до тех пор, пока уровень жидкости в приборе не достигнет одного из делений в пределах верхней градуированной части. Остаток порошка со стаканчиком взвешивают.

Для удаления пузырьков воздуха, попавшего в жидкость вместе с порошком, прибор вынимают из сосуда с водой и поворачивают в наклонном положении в течение 10 мин на гладком резиновом коврике. После этого его снова помещают в сосуд с водой не менее чем на 10 мин для термостатирования и определяют уровень жидкости в приборе.

Разность отсчетов между конечным и начальным уровнями жидкости соответствует объему всыпанного порошка V (см3).


Похожие статьи:
Структурные характеристики и свойства строительных материалов

Навигация:
Главная → Все категории → Определения структурных характеристик

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

инструкция по монтажу своими руками, свойства силикатного, строительного, керамического, красного, облицовочного кирпичного материала, цена, видео, фото

Автор Василий БАКИН На чтение 10 мин. Опубликовано

Плотность кирпича – это физико-техническая характеристика, или физическая величина, которая представляет собой содержание массы вещества (или материала) в определенной единице объема.

В этой статье мы с Вами разберемся, что означают такие термины как средняя и истинная плотность. Здесь также будет предоставлена инструкция, следуя которой можно определить плотность строительного кирпича.

Фото: Образцы кирпича для испытаний

Общие требования к проведению испытаний над кирпичами

Настоящие рекомендации распространяются как на керамический, так и на силикатный лицевой и рядовой кирпич и камни и устанавливает методику определения плотности.

Применение этих методов рекомендовано нормативно-технической документацией (НТД) для изделий конкретных видов.

Прежде всего, испытания должны проводиться в помещении, в котором температура воздуха равняется (20±5) °С. В качестве подопытного материала должны использоваться образцы целого изделия или их половинки.

При высушивании образец или пробу доводят до определенной кондиции, при которой разность показаний между двумя последними взвешиваниями в ходе процесса высушивания не превышает четко регламентированной погрешности.

Кроме того перерыв между двумя взвешиваниями должен составлять промежуток во времени, не менее указанного в нормах:

  • для образца или – 4 ч;
  • для пробы – 2 ч.

Высушивание производят в специальном оборудовании при установленной температуре 1055°С, таким оборудованием может послужить электрошкаф.

Установленные нормативные максимальные погрешности взвешивания проб и образцов в зависимости от их массы в граммах, при которых масса считается постоянной:

  • 20 г и менее – 0,002;
  • 20 г..1000 г – 1;
  • 1000 г..10000 г – 5;
  • 10000 г и больше – 50.

Плотность силикатного кирпича кг: м3 определяется не раньше чем через сутки после завершения обработки в автоклавах.

Определение средней плотности

Кирпич имеет такую характеристику, как средняя плотность, которая, по сути, является, соотношением массы вещества m(кг) к занимаемому им же объему Vест (м3), вместе с пустотами и порами: m/ Vест. По средней плотности материала можно судить о его теплопроводности, так как это величина обратно пропорциональная пористости.

Электрошкаф сушильный SNOL 75/350 , Т°= 50..350°С, Объем камеры = 75 л.

Необходимый инвентарь для испытания:

  • Сушильный электрошкаф соответствующий ТУ 16-681.032 основное требование к сушильному шкафу – это автоматическая регулировка температуры в рамках 100..110 °С.
  • Весы, соответствующие ГОСТу 24104.
  • Металлическая измерительная линейка, отвечающая требованиям ГОСТ 427.

Подготовка образцов к испытанию

Нужно выбрать не менее трех образцов для определения средней плотности.

Непосредственно проведение испытания

Объем (V) каждого образца определяется по его геометрическим размерам, измеряемым с максимально допустимой погрешностью не более 1 мм. Чтобы определить каждый линейный размер образца его измеряют в трех местах – по двум ребрам, и посередине грани. Результатом измерения считается среднее арифметическое из трех произведенных измерений.

Образцы, перед тем как высушить до постоянной массы, очищают от разных загрязнений, на подобии пыли.

Корда образец достигнет постоянной массы – это и будет масса (m), берущаяся во внимание при дальнейших расчетах.

Обработка полученных результатов

Средняя плотность (ρср) образца в кг: м3 вычисляют по формуле:

Формула средней определения плотности

где V- объем образца, см3.

Как вы уже догадались, среднее арифметическое из значений средней плотности для каждого образца мы примем за репрезентативное значение средней плотности для всей партии строительного материала, причем точность расчета должна быть до 10 кг: м3.

Как исходные данные, так и результаты расчета средней плотности внимательно заносят в специально отведенный для этого журнал испытаний.

Истинная плотность

Определение истинной плотности кирпича – это более сложный процесс, который требует большего количества специальных приспособлений.

Инвентарь для проведения испытаний:

  • Сушильный электрошкаф, согласно ТУ 16-681.032 032. Основное требование к сушильному шкафу – это автоматическая регулировка температуры в рамках 100..110 °С.
  • Весы, соответствующие ГОСТу 24104.
  • Термостат, способный поддерживать температуру в рамках 20,0±0,5°С.
  • Вакуумный эксикатор, выполненный в варианте 1 согласно ГОСТу 25336, дополненный масляным или водоструйным вакуумным насосом, согласно ГОСТ 25662, способный создать разрежение 532 Па (или 4 мм ртутного столбика).
  • Эксикатор, выполненный в варианте 1 согласно ГОСТу 25336, укомплектованный концентрированной кислотой H2SO4, согласно ГОСТ 4204, используют также безводный хлористый кальций, который нормирован согласно ГОСТ 450.
  • Несколько пикнометров вещающих в себя 50-100мл типа ПЖ2, типа ПЖ3 и ПТ согласно ГОСТ 22524. К каждому из них прилагается конус, по ГОСТу 8682.
  • Агатовая или фарфоровая ступка с пестиком.
  • Бюксы стеклянные согласно ГОСТ 25336 или же фарфоровые чашки согласно ГОСТ 9147.
  • Сито, сетка N 1 и сетка N 0,063 согласно ГОСТ 6613.
  • Песчаная или водная баня.
  • Дистиллированная вода согласно ГОСТ 6709 или же любая другая, инертная по отношению к материалу испытываемых образцов, жидкость.

Термины и определения

Эксикатор — толстостенный сосуд, изготовленный из пластика или стекла, в котором поддерживают нужную для проведения опыта, обычно близкую к нулевой, влажность воздуха. Крышка, для обеспечения герметичности, смазывается специальной смазкой в месте контакта с корпусом.

Используют этот агрегат для таких целей:

  • Для медленного высушивания в условиях комнатной температуры
  • Для обеспечения благоприятных условий хранения гигроскопичных соединений, которые требуют гравиметрии, причем важно не допустить насыщения подопытных веществ неизвестным объемом воды из окружающей атмосферы.
  • Для некоторых целей возможно создание вакуума внутри эксикатора.

В эксикаторе размещают решётчатый фарфоровый поддон, на него устанавливают бюксы. На дне сосуда располагают гигроскопичное вещество для удаления остатков влаги, или же специальный раствор, который поддерживает уровень нужное парциального давления водяных паров.

Эксикатор

Пикнометр — прибор, сосуд определенного объема и специальной формы изготовленный из стекла, применяемый физиками и химиками для определения плотности газообразных, жидких и твердых веществ. По некоторым данным изобрел его в 1859 году всем известный ученый Дмитрий Иванович Менделеев.

Пикнометр для твердых и сыпучих материалов

Чтобы определить плотность, взвешивают вещество, заполняющее пикнометр до определенной отметки на горловине или же до самой верхней точки капилляра, что соответствует номинальному объему пикнометра. Плотность твёрдого тела определяется погружением его в пикнометр, наполненный жидкостью.

Основными достоинствами определения плотности при помощи пикнометра являются:

  • точность измерений достаточно высока – до 10..5 г/см³;
  • допускается использование малого количества веществ – 0,5..100 см³;
  • минимальная площадь открытой поверхности жидкости, что позволяет исключить возможность испарения и поглощения влаги из атмосферы.

Подготовительные работы перед началом испытаний

  1. Будь то строительный кирпич, облицовочный кирпич- плотность которых нужно определить, или двойной силикатный кирпич м 150 – процедура одна и та же.
    Истинная плотность определяется на пробах материала, из которого состоят изделия, полученных как минимум от трех разных образцов.
  2. Чтобы подготовить пробы:
  • С каждого образца из середины и снаружи откалывается по два, примерно одинаковых, куска их общая масса должна быть не менее 200 г.
Как отколоть кусок кирпича
  • Куски эти измельчаются до гранул размера приблизительно 5 мм.
Кирпич, доведённый до гранулометрического состава 5 мм
  • Методом квартования делают навеску, масса которой свыше 100 г.
Схема метода квартования
  • Навеску измельчают в агатовой или фарфоровой ступке до тех пор, пока она не пройдет полностью через сетку N 1.
Сита различных фракций
  • После этого, методом квартования делают навеску, масса которой свыше 30 г
  • Навеску измельчают в ступке до тех пор, пока она не пройдет полностью через сетку N 0,063.
Ступки агатовые
  1. Приготовленная порошкообразная проба материала образцов высушивается до тех пор, пока масса пробы не станет константой. После высушивания проба охлаждается до комнатной температуры в эксикаторе над безводным хлористым кальцием CaCl2 или же концентрированной H2SO4.
Взвешивание материала

Стадия проведения испытания

Определяют плотность параллельно двух навесок отобранных от пробы, масса их примерно по 10 г каждой.

Отобранная навеска высыпается в чистый, высушенный пикнометр, который взвешивают после высушивания. Производится взвешивание пикнометра вместе с подопытным порошком, после чего в этот специальный сосуд наливают инертную жидкость (обычно это вода) так, чтобы пикнометр был наполнен примерно до половины своего объема.

Мерная шкала пикнометра

Для того чтобы удалить воздух из материала навески а так же из жидкости, пикнометр вместе с содержимым помещают в вакуумный эксикатор, и находится он там до момента, когда перестанут выделяться пузырьки. Так же, при использовании воды в качестве инертной жидкости, возможно удаление воздуха путем кипячения пикнометра с содержимым около 15..20 минут, слегка наклонив его, на водяной или песчаной бане.

Оборудование для эксперимента

Жидкость, которой наполняют пикнометр, не должна содержать пузырьков воздуха, если это условие не соблюдено- то следует добиться однородности состава жидкости путем удаления из нее всех газообразных веществ.

Когда воздух удален – пикнометр типа ПЖ3 полностью наполняют жидкостью, а приспособления типа ПЖ2 и ПТ – заполняют до определенной метки. Сосуд помещается в термостат настроенный на температуру 20,0±0,5°С, и выдерживается там, как минимум, 15 мин.

После истечения 15-ти минут пикнометр типа ПЖ3 закрывается пробкой с отверстием, так, чтоб жидкость полностью заполнила капилляр, а её избыток удалился. После этого сосуд тщательно вытирается, а капля жидкости с капилляра удаляется фильтрующей бумагой.

В пикнометрах типа ПЖ2 и ПТ уровень жидкости доводится до метки нижнего мениска.

Когда уровень жидкости застынет на постоянной отметке – пикнометр взвешивается.

После того как пикнометр взвесили его очищается от того что внутри, тщательно промывается и заполняется такой же жидкостью, после чего так же удаляют из нее весь воздух, потом держат в термостате, доводят её до постоянного уровня и опять же взвешивают.

Этап обработки полученных результатов

Вычисляется истинная плотность (ρи) материала навески измеряемая в (г/см3)по формуле

Формула истинной плотности

Так же как и при определении средней плотности, за репрезентативное значение истинной плотности образцов принимается среднее арифметическое между результатами определения истинной плотности испытуемого материала для двух навесок. Расчеты ведут с точностью до 0,01 г/см3.

При всем этом расхождение между двумя результатами параллельных испытаний не должно быть выше, чем 0,02 г/см3. При большем расхождении все этапы нужно повторить заново.

Так же как и при определении средней плотности, исходные данные, и результаты расчета истинной плотности внимательно заносят в специально отведенный для этого журнал испытаний.

Справочная информация

Ниже предоставлена плотность кирпича кг: м3 :

  • плотность керамического кирпича кг: м3:
  • плотность красного кирпича кг: м3:
  • плотность клинкерного кирпича кг: м3– 1900-2100;

Совет: для определения плотности кирпича Вам лучше всего обратиться в лабораторию, так как для того, чтобы сделать это своими руками, Вам потребуется высокоточное дорогостоящее оборудование, если же Вы решите использовать менее точные кустарные аналоги нужного оборудования, то цена за это удовольствие может быть довольно высокой – недостоверность полученных данных.

В этой статье мы с Вами рассмотрели, что такое плотность такого материала как кирпич, и как ее определять. (см. также статью Состав кирпича, сырье для его изготовления и технология производства) Посмотрите вышерасположенное видео: в этой статье имеется теоретическая информация, а, просмотрев видеоматериал, Вы возможно лучше воспримите, как все выглядит на практике.

Формула плотности заряда

| Решенный пример вопросов

Он измеряет количество электрического заряда:

(i) на единицу длины (линейная плотность заряда),

(ii) на единицу площади (поверхностная плотность заряда),

(iii) на единицу объема (объемная плотность заряда)

Плотность заряда зависит от распределения заряда и может быть положительной или отрицательной.

В зависимости от природы формула для плотности заряда может иметь следующий вид:

(i) Линейная плотность заряда; \ [\ lambda = \ frac {q} {l} \], где q - заряд, а \ [l \] - длина, по которой он распределен.Единица СИ - См – 1.

(ii) поверхностная плотность заряда; \ [\ sigma = \ frac {q} {A} \], где q - заряд, а A - площадь поверхности. Единица СИ - См – 2.

(iii) объемная плотность заряда; \ [\ rho = \ frac {q} {V} \], где q - заряд, а V - объем распределения. Единица СИ - См – 3.

Пример: Длинный тонкий стержень длиной 50 см имеет общий заряд 5 мКл, равномерно распределенный по нему. Найдите линейную плотность заряда.

Решение:

q = 5 мКл = 5 × 10–3 Кл, \ [l \] = 50 см = 0.{--1}} \]

Пример: кубоидальная коробка проникает в огромный плоский слой заряда с однородной поверхностной плотностью заряда 2,5 × 10–2 См – 2, так что его наименьшие поверхности параллельны слою заряда. Если размеры коробки составляют 10 см × 5 см × 3 см, найдите заряд, вложенный в коробку.

Решение:

Заряд, заключенный в коробку, = заряд за часть листа, заключенную в коробку.

Площадь вложенного листа; A = площадь наименьшей поверхности ящика

= 5 см × 3 см = 15 см2 = 15 × 10–4 м2

Плотность заряда; \ [\ sigma \] = 2.{--3}} \]

(б) 3,8 × 10–2 См – 3

(в) 6 × 10–2 См – 3

(г) 2 × 10–2 См – 3


Ответ: (б)

Quantachrome Instruments

Одно из наиболее распространенных измерений плотности включает определение геометрического пространства, занимаемого внутри оболочки твердого материала ... включая любые внутренние пустоты, трещины или поры. Это называется геометрической, огибающей или насыпной плотностью и соответствует истинной плотности только в том случае, если в измеряемом материале нет внутренних отверстий.

Плотность касания

Каждая частица твердого материала имеет одинаковую истинную плотность после измельчения, измельчения или обработки, но больше геометрического пространства занимает материал. Другими словами, геометрическая плотность меньше ... приближается к 50% от истинной плотности, если частицы имеют сферическую форму.

Обработка порошкообразного материала или его вибрация заставляет более мелкие частицы проникать в промежутки между более крупными частицами.Геометрическое пространство, занимаемое порошком, уменьшается, а его плотность увеличивается. В конечном итоге невозможно измерить дальнейшую естественную упаковку частиц без добавления давления. Достигнута максимальная упаковка частиц.

При контролируемых условиях скорости выпуска, усилия (падения) и диаметра цилиндра условие максимальной эффективности набивки хорошо воспроизводимо. Это измерение плотности утряски формализовано в методе Британской Фармакопеи для определения кажущегося объема, ISO 787/11 и стандартных методах испытания ASTM B527, D1464 и D4781 для плотности утряски.
Автоматические определения плотности утряски выполняются либо с помощью Quantachrome Autotap, либо с помощью двухэлементного Dual Autotap.

Истинная плотность

Истинная плотность порошков часто отличается от плотности сыпучего материала, потому что процесс измельчения или измельчения изменяет кристаллическую структуру около поверхности каждой частицы и, следовательно, плотность каждой частицы в порошке.Кроме того, пустоты на поверхности частицы, в которые жидкость не проникает, могут создавать кажущийся объем, который вызовет серьезные ошибки при измерении плотности путем вытеснения жидкости.

Пикнометры от Quantachrome специально разработаны для измерения истинного объема твердых материалов с использованием принципа Архимеда вытеснения жидкости (газа) и техники расширения газа. Истинные плотности измеряются с использованием газообразного гелия, поскольку он проникает в каждую дефектную поверхность на глубину примерно до одного Ангстрема, что позволяет измерять объемы порошка с большой точностью.Измерение плотности путем вытеснения гелия часто может выявить наличие примесей и закупоренных пор, которые невозможно определить никаким другим методом.

Определение относительной плотности - MEL Chemistry

Плотность воды часто используется для расчета относительной плотности. [Викимедиа]

Плотность - это физическая величина, равная отношению массы вещества к его объему.Это значение измеряется в г / см³ [кг / м³].

ρ = м / В.

Часто при определении плотности водных растворов для стандартной плотности используется плотность чистой воды, которая при нормальных условиях приблизительно равна 1 г / см³. Для удобства расчета часто используется относительная плотность вещества.

через GIPHY

Относительная плотность

Относительная плотность - это величина, определяемая как отношение плотности исследуемого вещества к плотности вещества, выбранного в качестве «стандарта» в данном случае.Относительная плотность - безразмерная величина, так как при ее определении одно значение плотности делится на другое. Учитывается не только изменение числового значения параметра, но и изменение его размерности - если размерность делится сама на себя, она полностью уменьшается:

d = P / P₀ (плотность данного вещества - Р, плотность эталонного вещества - Р).

Условия могут быть указаны после d. Например, d²⁰₄ означает, что плотность была рассчитана при 20 ᵒC (68 ᵒF), а плотность воды при 4 ᵒC (39.2 ᵒF) был принят за стандарт.

Щелкните здесь, чтобы провести интересные эксперименты с водой.

В случае воды обычно не наблюдается принципиальных различий между плотностью вещества и его относительной плотностью, поскольку плотность воды округляется до 1. Наличие или отсутствие измерения значения помогает нам точно определить, какое значение определяется - родственник или нет.

[Викимедиа]

Иногда относительную плотность определяют и для газов по аналогичному принципу:

Dₐᵢᵣ = Mᵣ (газ) / Mᵣ ₐᵢᵣ (плотность газа по воздуху определяется как отношение относительной молекулярной массы газа к относительной молекулярной массе воздуха, которая всегда равна 29 ).Вместо воздуха в качестве стандарта можно использовать любой другой газ.

Что может повлиять на значение плотности

Значение относительной, так же как и обычной плотности, не является постоянным значением даже для одних и тех же веществ. В зависимости от температуры окружающей среды значение может увеличиваться или уменьшаться (зависимость плотности необходимого вещества от атмосферных условий может быть найдена из справочных таблиц или определена приборами в серии экспериментов с различными условиями).

Например, при 20 ᵒC (68 ᵒF) плотность дистиллированной воды составляет 998,203 кг / м³, а при 4 ᵒC (39,2 F) - 999,973 соответственно. При точном определении относительной плотности эти различия могут повлиять на конечный результат.

Пикнометр [Викимедиа]

Как измерить относительную плотность

Относительную плотность при той же температуре можно измерить пикнометром - сначала его взвешивают пустым, затем стандартным веществом (например, дистиллятом), а затем исследуемым веществом.В некоторых случаях для определения относительной плотности используется ареометр, но точность результатов ниже.

Примеры расчетов

Если плотности двух веществ задаются при решении задачи, чтобы найти относительную плотность, определенную плотность просто нужно разделить на стандарт. Например, если плотность раствора соляной кислоты составляет 1,150 кг / м³, а стандартная плотность серной кислоты составляет около 1.800 кг / м³, тогда плотность соляной кислоты , деленная на серную кислоту, составит:

3D-структура серной кислоты [Викимедиа]

d = P / P₀ = 1150/1800 = 0,64.

Для газов используется молекулярная масса. Таким образом, плотность хлора Cl₂, разделенного на воздух, составляет:

Dₐᵢᵣ = Mᵣ (Cl₂) / Mᵣ ₐᵢᵣ = 71/29 = 2,45.

Хлор [Викимедиа]

На практике расчеты относительной плотности часто используются для упрощенных оценок.

Что такое плотность дефектов? Формула для расчета в примере

  • На главную
  • Тестирование

      • Назад
      • Гибкое тестирование
      • BugZilla
      • Cucumber
      • Тестирование базы данных
      • J152 J151 J151
      • Тестирование ETL
      • JUnit
      • LoadRunner
      • Ручное тестирование
      • Мобильное тестирование
      • Mantis
      • Почтальон
      • QTP
      • Назад
      • Центр качества (ALM)
      • RPA
      • Центр качества (ALM)
      • RPA
      • Тестирование Solen
      • SAPU
      • TestLink
  • SAP

      • Назад
      • ABAP
      • APO
      • Новичок
      • Basis
      • BODS
      • BI
      • BPC
      • CO
      • Назад
      • CRM
      • Crystal Reports
      • FICO
      • 9015 HR15
      • FICO
      • 9015 Pay
      • Назад
      • PI / PO
      • PP
      • SD
      • SAPUI5
      • Безопасность
      • Менеджер решений
      • Successfactors
      • SAP Tutorials
    • 9015 Apache 9015
    • 9015
    • AngularJS
    • ASP.Сеть
    • C
    • C #
    • C ++
    • CodeIgniter
    • СУБД
    • JavaScript
    • Назад
    • Java
    • JSP
    • Kotlin
    • 9015B Linux
    • Kotlin 9015 MS Access Linux
    • Linux. js
    • Perl
    • Назад
    • PHP
    • PL / SQL
    • PostgreSQL
    • Python
    • ReactJS
    • Ruby & Rails
    • Scala 9015 9015 9015 SQL Server
    • 9015 SQL SQL SQL Server
    • UML
    • VB.Net
    • VBScript
    • Веб-службы
    • WPF
  • Обязательно учите!

      • Назад
      • Бухгалтерский учет
      • Алгоритмы
      • Android
      • Блокчейн
      • Бизнес-аналитик
      • Веб-сайт сборки
      • Облачные вычисления
      • 9017 Компилятор

        9017

        НОРМРАСП (функция НОРМРАСП) - служба поддержки Office

        Возвращает нормальное распределение для указанного среднего и стандартного отклонения.Эта функция имеет очень широкий спектр применения в статистике, включая проверку гипотез.

        Важно: Эта функция была заменена одной или несколькими новыми функциями, которые могут обеспечить повышенную точность и названия которых лучше отражают их использование. Хотя эта функция по-прежнему доступна для обеспечения обратной совместимости, с этого момента вам следует рассмотреть возможность использования новых функций, поскольку эта функция может быть недоступна в будущих версиях Excel.

        Для получения дополнительной информации о новой функции см. Функцию НОРМ.РАСП.

        Синтаксис

        НОРМРАСП (x; среднее; стандартное_откл; совокупное)

        Аргументы функции НОРМРАСП следующие:

        • X Обязательно. Значение, для которого вы хотите получить распределение.

        • Среднее значение Обязательно.Среднее арифметическое распределения.

        • Standard_dev Обязательно. Стандартное отклонение распределения.

        • Накопительное Обязательно. Логическое значение, определяющее форму функции. Если кумулятивное значение ИСТИНА, НОРМРАСП возвращает кумулятивную функцию распределения; если FALSE, он возвращает функцию массы вероятности.

        Примечания

        • Если среднее значение или стандартное_устройство не является числом, НОРМРАСП возвращает # ЗНАЧ! значение ошибки.

        • Если standard_dev ≤ 0, НОРМРАСП возвращает # ЧИСЛО! значение ошибки.

        • Если среднее значение = 0, стандартное_откл. = 1 и совокупное значение = ИСТИНА, НОРМРАСП возвращает стандартное нормальное распределение, НОРМРАСП.

        • Уравнение для нормальной функции плотности (кумулятивное = FALSE):

        • Когда кумулятивное = ИСТИНА, формула представляет собой интеграл от отрицательной бесконечности до x данной формулы.

        Пример

        Скопируйте данные примера из следующей таблицы и вставьте их в ячейку A1 нового листа Excel. Чтобы формулы отображали результаты, выберите их, нажмите F2, а затем нажмите Enter. При необходимости вы можете настроить ширину столбца, чтобы увидеть все данные.

        Данные

        Описание

        42

        Значение, для которого требуется распределение

        40

        Среднее арифметическое распределения

        1.5

        Стандартное отклонение распределения

        Формула

        Описание

        Результат

        = НОРМРАСП (A2; A3; A4; ИСТИНА)

        Кумулятивная функция распределения для терминов выше

        0.9087888

        = НОРМРАСП (A2; A3; A4; ЛОЖЬ)

        Вероятностная функция масс для членов выше

        0,10934

        Функция НОРМ.РАСП - служба поддержки Office

        Возвращает нормальное распределение для указанного среднего и стандартного отклонения.Эта функция имеет очень широкий спектр применения в статистике, включая проверку гипотез.

        Синтаксис

        НОРМ.РАСП (x; среднее; стандартное_откл; совокупное)

        Аргументы функции НОРМ.РАСП следующие:

        • X Обязательно. Значение, для которого вы хотите получить распределение.

        • Среднее значение Обязательно.Среднее арифметическое распределения.

        • Standard_dev Обязательно. Стандартное отклонение распределения.

        • Накопительное Обязательно. Логическое значение, определяющее форму функции. Если кумулятивное значение ИСТИНА, НОРМ.РАСП возвращает кумулятивную функцию распределения; если FALSE, возвращается функция плотности вероятности.

        Примечания

        • Если среднее значение или стандартное_устройство не является числом, НОРМ.РАСП возвращает # ЗНАЧ! значение ошибки.

        • Если standard_dev ≤ 0, НОРМ.РАСП возвращает # ЧИСЛО! значение ошибки.

        • Если среднее значение = 0, стандартное_откл. = 1 и совокупное значение = ИСТИНА, НОРМ.РАСП возвращает стандартное нормальное распределение, НОРМ.РАСП.

        • Уравнение для нормальной функции плотности (кумулятивное = FALSE):

        • Когда кумулятивное = ИСТИНА, формула представляет собой интеграл от отрицательной бесконечности до x данной формулы.

        Пример

        Скопируйте данные примера из следующей таблицы и вставьте их в ячейку A1 нового листа Excel.Чтобы формулы отображали результаты, выберите их, нажмите F2, а затем нажмите Enter. При необходимости вы можете настроить ширину столбца, чтобы увидеть все данные.

        Данные

        Описание

        42

        Значение, для которого требуется распределение

        40

        Среднее арифметическое распределения

        1.5

        Стандартное отклонение распределения

        Формула

        Описание

        Результат

        = НОРМА.РАСП (A2; A3; A4; ИСТИНА)

        Кумулятивная функция распределения для терминов выше

        0,9087888

        = НОРМ.РАСП (A2; A3; A4; ЛОЖЬ)

        Вероятностная функция масс для членов выше

        0.10934

        .
  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *