3 Насыпная плотность

Насыпной плотностью принято называть отношение суммы сыпучего, зернистого или тонкодисперсного материала (цемент, песок, щебень, гравий и др.) к занимаемому им объему.

В объеме таких материалов не только поры в самом материале, но и пустоты между зернами материала. Насыпную плотность материалов определяют, измеряя их объем мерными цилиндрическими сосудами (цилиндрами) вместимостью от 1 до 50 л. За объем материала принимают объем цилиндра.

Крупнозернистые материалы (зерна более 5 мм) засыпают в мерные цилиндры 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 цилиндр вместимостью 1 л с помощью стандартной воронки (рисунок 4). Мерный сосуд во всех случаях заполняют с избытком, а излишек материала срезают вровень с краями сосуда.

Аппаратура. Стандартная воронка, металлический мерный цилиндр вместимостью 1 л, лабораторные весы, разновесы, сушильный шкаф, металлическая линейка.

Подготовка и проведение испытания. Мелкозернистый материал (песок) высушивают в сушильном шкафу, просеивают сквозь сито № 5 и заполняют им стандартную воронку. Под воронку устанавливают заранее взвешенный мерный цилиндр вместимость 1 л, открывают затвор воронки и заполняют цилиндр мелкозернистым материалом (песком) с избытком, излишек срезают линейкой от середины в обе стороны вровень с краями цилиндра. При этом линейку держат наклонно, плотно прижимая к краям цилиндра. После удаления излишка материала цилиндр с материалом взвешивают.

Рисунок 4 – Стандартная воронка

Обработка результатов. Масса мелкозернистого материала (песка) будет равна разности масс сосуда с материалом (m₂) и пустого цилиндра (m₁). Зная массу материала (песка) и объем мерного цилиндра V (1 л = 1000 см³ = 0,001 м³), находят насыпную плотность по формуле:

ρ_нас = (m₂ – m₁)/V (8)

Результаты испытаний записывают в лабораторный журнал испытаний, см. п. 4, а 1 Приложения А. Значения насыпной плотности некоторых строительных материалов представлены в таблице 2 Приложения Б.

4 Пористость

Строение материала в естественном состоянии характеризуется общей, открытой и закрытой пористостью, распределением пор по их радиусам, средним радиусом пор и удельной внутренней поверхностью пор.

Пористость – степень заполнения объема материала порами:

П = [V_П / V_е] ·100 (9)

где V_П – объем пор, м³ (см³); V_е - объем материала в естественном состоянии, м³ (см³).

Экспериментально-расчетный метод определения пористости, %, использует найденные опытным путем значения истинной и средней плотности высушенного материала:

П = ( 1 - ρ_о /ρ) · 100 (10)

При расчетах значения ρ_о и ρ выражают в одних единицах – г/см³ или кг/м³.

Используя результаты испытаний при определении плотности (истинной и средней) материала (кирпича) необходимо определить пористость кирпича. Результаты расчетно-экспериментального метода определения пористости материала записывают в лабораторный журнал испытаний, см. п. 5 Приложения А.