Лабораторная работа № 1 Определение истинной, средней и насыпной плотности различных материалов

Цель работы: ознакомиться с сущностью понятий истинной, средней и насыпной плотности материалов и методами их определения для образцов правильной и не­правильной геометрической формы.

В результате выполнения лабораторной работы студент должен

знать:

• основные структурные характеристики и свойства строительных материалов;

уметь:

• определять и рассчитывать плотность истинную, среднюю и насыпную.

Обеспечение:

• весы лабораторные технические с приспособлением для гидростатического взвешивания;

• стандартный объемомер (колба Ле Шателье);

• стеклянная палочка;

• стеклянные (фарфоровые) стаканы вместимостью 100 и 500 см³;

• линейки измерительные;

• чашечка фарфоровая;

• образцы.

Порядок выполнения лабораторной работы:

1. Определение истинной плотности кирпича

Истинной плотностью материала называют физическую величину, равную отношению массы материала к его объему в абсолютно плотном состоянии. Истинную плотность материала ρ, кг/м³, определяют по формуле:

ρ = m /V

где m - масса материала, кг; V - объем материала, м³.

Пробу тонкоразмолотого кирпича (размер частиц должен быть менее размера пор в кирпиче) массой около 70 г. помещают в стакан­чик и взвешивают на технических весах с погрешностью не более 0,05 г (m₁).

Истинную плотность твердого материала определяют при помощи объемомера Ле Шателье, который представляет собой стеклянную колбу объемом 120-150 см³ с узкой шейкой, несколько расширяющейся в средней части. На шейке колбы выше и ниже шаровидного уширения нанесены две черты, объем между которыми равен 20 см³. Шейка градуирована, цена деления 0,1 см³.

В объемомер (рис.1) наливают воду до нижней риски, нане­сенной до расширения на горле колбы. Горло объемомера подсуши­вают фильтровальной бумагой (или тряпочкой). Затем порошок кирпича из взвешенного стакана осторожно с помощью стеклянной палочки пересыпают в объемомер до тех пор, пока уровень воды не поднимется до верхней метки (потери порошка недопустимы). Объем засыпанного порошкаV_п равен

Рис 1. Объемомер Ле Шателье.

объему между верхней и нижней мет­ками объемомера (20 или 10 см³) и указывается на объемомере.

Массу порошка кирпича (г), засыпанного в объемомер, определя­ют, взвешивая остатки порошка в стакане т₂ и вычисляя ее как раз­ность масс: m₁ - m₂

Истинную плотность (г/см³) рассчитывают по формуле:

2. Определение средней плотности материалов

Средней плотностью называют отношение массы материала в естественном состоянии, т.е. вместе с порами и пустотами, к его объему. Среднюю плотность ρ_о, кг/м³, определяют по формуле:

ρ_o = m /V₁

где m - масса материала, кг; V₁ - объем материала в естественном состоянии, м³.

2.1 Образец материала правильной формы

Для определения средней плотности образцы материала могут быть изготовлены в форме куба, параллелепипеда или цилиндра. При этом необходимо учитывать, что для пористых материалов размер образца кубической формы должен быть не менее 100×100×100 мм, а для плотных - не менее 40×40×40 мм. У цилиндрических образцов диаметр и высота должны быть соответственно не менее 70 и 40 мм.

Об­разцы - кубы бетона (раствора), дерева и пенопласта измеряют линей­кой с погрешностью 1 мм. и рассчитывают объем образцов V_ест, см³. Затем определяют их массу т с погрешностью 5 г. для бетона, 1 г. для раствора и 0,1 г. для дерева и пенопласта. Среднюю плотность (г/см³) рассчитывают по формуле ρ_т= m /V_ecт а затем переводят ее в кг/м³, умножая полученное значение на 1000. Полученные данные заносят в таблицу №1 и сравнивают с данными, приведенными в таблице №2. В отчете по лабораторным и практическим работам следует зарисовать образцы правильной геометрической формы с указанием их размеров.