Контрольные вопросы к лабораторной работе № 5
1. Что такое истинная плотность?
2. Чему равна истинная плотность основной массы горных пород?
3. Чему равна истинная плотность кварца?
4. Для каких целей используется величина истинной плотности?
5. Если результаты двух параллельных определений истинной плотности значительно расходятся, то осуществляют третье определение. Результаты каких анализов принимают во внимание в этом случае?
6. Как определяют истинную плотность щебня или гравия?
56
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
ВОЛЮМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСТИННОЙ ПЛОТНОСТИ
Истинная плотность – это отношение массы материала к его объёму без пор. Одним из методов оценки истинной плотности является волюметрический.
ЗАДАНИЕ
1. Определить истинную плотность волюметрическим методом по двум параллельным образцам.
2. Вычислить среднее значение истинной плотности.
НЕОБХОДИМЫЕ ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ
1. Два сита с диаметром ячеек 1,25 и 0,315 мм (или иные сита с ячейками, близкими к предлагаемым).
2. Волюметр (прибор Ле Шателье). Волюметр представляет собой стеклянный сосуд ёмкостью 120-150 см3 с узкой шейкой длиной 18-20 см и диаметром около 1 см. В нижней части шейки имеется расширение, выше которого нанесены деления от 20 до 23 см3 через 0,1 см3. Ниже расширения находится риска, до которой первоначально наливают жидкость.
3. Шкаф сушильный.
4. Щипцы тигельные.
5. Фарфоровая чашечка ёмкостью 150-200 мл.
6. Весы лабораторные.
7. Небольшая стеклянная воронка.
8. Термометр для определения температуры воды.
9. Ложечка фарфоровая или металлическая.
10. Фильтровальная бумага.
11. Вода дистиллированная.
Проведение испытания
Пробу с песком просеивают через два сита с диаметром ячеек 1,25 и 0,315 мм таким образом, чтобы на сите 0,315 мм осталось около 200 г песка. Песок фракции 0,315-1,25 мм переносят в фарфоровую чашечку ёмкостью 150-200 мл. Далее материал помещают в сушильный шкаф, где выдерживают при температуре 200-250°С в течение 30 минут.
Чашечку с песком вынимают из сушильного шкафа и охлаждают до комнатной температуры.
Для определения истинной плотности песка берут навеску массой 65-70 г. Результат записывают в специальную таблицу (таблица 8).
Прибор Ле Шателье наполняют водой до нижней риски.
Навеску песка небольшими порциями ложечкой через воронку засыпают в волюметр до тех пор, пока уровень жидкости в приборе, определяемый по нижнему мениску шкалы, не поднимется до риски с делением 20 мл (или другим делением в пределах верхней градуированной шкалы прибора).
Для удаления пузырьков воздуха прибор поворачивают несколько раз вокруг его вертикальной оси. Если при этом уровень жидкости снизится, то через воронку досыпают дополнительную порцию песка, чтобы возвратиться к уровню 20 мл.
57
Остаток песка, не вошедший в прибор, взвешивают. Все взвешивания производятся с точностью до 0,01 г.
Истинную плотность песка вычисляют по формуле:
г/см3,
где ρП – истинная плотность песка, г/см3;
m – масса навески песка на анализ, г;
m1 – масса остатка песка, г;
V – объём воды, вытесненной песком, см3.
Расхождение между результатами двух определений истинной плотности не должно превышать 0,02 г/см3. В случае больших расхождений производят третье определение и вычисляют среднее арифметическое двух наибольших определений.
Результаты анализа записывают в таблицу 8.
Таблица 8. – Определение плотности песка волюметрическим методом.
№ образца |
Начальная масса песка – m1 , г |
Масса оставшегося после опыта песка – m2, г |
Масса песка, пошедшего на анализ, - mO = m1 – - m2 |
Объём жидкости, вытесненной песком, V, см3 |
Истинная плотность образца, г/см3 |
Среднее значение истинной плотности, г/см3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
Для оценки истинной плотности кускового материала, щебня или гравия пробу дробят с помощью лабораторных дробилок или вручную в фарфоровой или металлической ступке. Дроблёный материал просеивают через сита, используемые для определения истинной плотности песков. Дальнейший анализ осуществляют по обычной процедуре волюметрического определения.